CÁC PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ
SO2 VÀ NOX
1
Nội dung
I.Các phương pháp hấp thụ SO2
1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước
2.Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi
3. Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH
4. Hấp thụ SO2 bằng amoniac
5.Hấp thụ SO2 bằng MgO
6.Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxyt ZnO
7.Xử lý SO2 bằng chất hấp thụ hữu cơ
II.Các phương pháp hấp thụ NOx
1.Hấp thụ N0x bằng nước
2. Hấp thụ N0x bằng dung dịch amoni cacbonat
III.Tài liệu tham khảo
2
1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước
Tính chất của SO2 trong nước
•
Độ tan của khí SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao ->
nhiệt độ nước cấp vào hệ thống hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp. Khí
SO2 bay hơi trở lại không khí khi nhiệt độ nước tăng.
•
Khi SO2 tan trong nước, phần lớn SO2 hoà vào nước ở dạng hidrat
hoá SO2.7H2O.
3
I.Các phương pháp hấp thụ SO2
Sơ đồ hấp thụ SO2 bằng nước
Gồm 2 giai đoạn:
Dễ tìm,
•
Hoàn nguyên được.
•
SO2 + H2O = H++ HSO3
Nhược điểm
•
Độ tan của khí SO2 trong nước quá
thấp nên phải dùng lượng nước lớn
& thiết bị hấp thụ phải có thể tích
lớn, cồng kềnh.
•
Tốn kém cho việc giải thoát SO2 và
tái sử dụng nước:
-
Để hấp thụ cần phải đun nóng một
lượng nước rất lớn.
-
Để tái sử dụng nước cho quá trình hấp
thụ phải làm nguội nước đến 10oC phải
có nguồn cấp lạnh.
Phương pháp áp dụng khi:
-
Nồng độ SO2 trong khí thải tương đối cao
-
Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ
-
Có sẵn nguồn nước lạnh
6
1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước
•
Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ mỗi khí giảm.
•
Khi hấp thụ hóa học trong tháp chảy màng hay tháp đệm xuất
hiện đối lưu trên bề mặt: bề mặt phân chia pha sinh dòng đối lưu
cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối.
9
2. Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi
Tháp hấp thụ
•
Quá trình hấp thụ được thực hiện trong nhiều tháp khác nhau : tháp đệm, tháp chảy
màng, tháp đĩa, tháp phun, tháp sủi bọt và tháp tầng sôi
•
Tháp hấp thụ yêu cầu: hiệu quả & cho khí đi qua, trở lực thấp (< 3.000 Pa), kết cấu
đơn giản & vận hành thuận tiện, khối lượng nhỏ, ít tắc nghẽn bởi cặn.
•
Tháp đệm dùng khi năng suất nhỏ, MT ăn mòn, lỏng/khí lớn, khí không có bụi &
không tạo cặn.
•
Tháp đĩa cho vận tốc khí lớn (giảm đường kính) dùng khi năng suất lớn, lưu lượng
lỏng nhỏ & MT không ăn mòn. Phổ biến: tháp đĩa & tháp đĩa lỗ.
•
Tháp phun (phun = cơ học or áp suất) dùng khi trở lực bé & khí chứa hạt rắn.
10
2. Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi
Hiệu quả
•
Hiệu quả đạt 98% & phụ thuộc vào vận tốc khí + pH của dung dịch sữa vôi
tưới lên lớp đệm.
•
NaOH + SO2 =NaHSO3
NaOH + NaHSO3 = Na2SO3 +H2O
•
Phản ứng phụ của xút với CO2:
NaOH + H2CO3 = NaHCO3 + H2O
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 +CO2
NaHCO3 + SO2 = NaHSO3 + CO2
Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3
13
3. Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH
Ưu điểm
•
Dung dịch này tránh được nhược
điểm của dùng vôi là ít bị nghẹt
hệ thống phun dung dịch và chỉ
hấp thu SO2.
Nhược điểm
•
Tiêu tốn nhiều xút
•
Đòi hỏi khí thải phải được làm
nguội trước khi xử lý
•
Thực tế nước thải đã không được
xử lý khi thải bỏ
•
Hệ thống này cần làm bằng vật
liệu chịu được môi trường kiềm
cao như INOX; COMPOSITE
•
Rất tốn kém,
•
Chi phí đầu tư và vận hành
rất cao.
17
4. Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac
Xử lý SO2 bằng amoniac có chưng áp
18
4. Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac
Xử lý SO2 bằng amoniac và vôi
•
Hiệu quả đạt 95%, nồng độ NH3
theo khí sạch thóat ra 0.001%.
•
Ưu điểm so với amoniac đơn
thuần:
-
Tốn ít amoniac
-
Dùng để khử SO2 trong khí thải
có nhiều bụi, nhiệt độ cao.
-
Hệ thống có thể làm việc với lưu
lượng khói thải rất lớn.
•
Nhược điểm: phế thải nhiều.
19
4. Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac
5.Hấp thụ SO2 bằng MgO
•
được axit sunfuric như là
sản phẩm của sự thu hồi,
hiệu quả xử lý cao,
•
MgO dễ kiếm và rẻ.
Nhược điểm
•
Quy trình công nghệ phức
tạp, vận hành khó, chi phí
cao,
•
Tổn hao MgO khá nhiều
22
5. Hấp thụ khí SO2 bằng MgO
Có thể xử lí theo các phương pháp:
–
Magiê oxit “kết tinh” theo chu trình
–
Magiê oxit không kết tinh
–
Magiê sủi bọt
–
Magiê oxit kết hợp với potos ( kali cacbonat )
23
5. Hấp thụ khí SO2 bằng MgO
Phương pháp magie oxyt “kết tinh” theo chu trình
24
5. Hấp thụ khí SO2 bằng MgO
Phương pháp Magie oxyt không kết tinh