BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ UẬN V N T T NGHI P ĐẠI HỌC XỬ Ý TRO BAY Ở NHÀ MÁY NHI T ĐI N Ô MÔN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HI N Msc Phan Thế Duy Nguyễn Mai Thanh ộc MSSV: 2072175 Ng nh: C ng Ngh H a Học – K33 Tháng 04/2011 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Cần Thơ, ngày 29 tháng 12 năm 2010 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI T T NGHI P CHO SINH VIÊN Năm học 2010 – 2011 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Msc Phan Thế Duy TÊN ĐỀ TÀI “Xử lý tro bay nhà máy nhiệt điện Ô Môn 1” ĐỊA ĐIỂM THỰC HI N ĐỀ TÀI Phòng thí nghiệm hóa học hữu – môn Công nghệ hóa học – khoa Công nghệ – trƣờng Đại học Cần Thơ S ƢỢNG SINH VIÊN THỰC HI N 01 sinh viên HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN Họ tên: NGUYỄN MAI THANH LỘC MSSV: 2072175 Ngành học: Công nghệ hóa học Khóa học: 33 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Phân tích số thành phần tro bay nhà máy nhiệt điện Ô Môn sử dụng nguồn chất thải nguy hại để sản xuất số sản phẩm có ứng dụng mang lại hiệu kinh tế nhƣ: vanadium pentoxide than hoạt tính CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Các nội dung Tổng quan Phƣơng pháp nghiên cứu Kết bàn luận Kết luận kiến nghị 7.2 Giới hạn đề t i Do thời gian thực đề tài tƣơng đối ngắn nên nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm, chƣa thể áp dụng vào thực tiễn Yêu cầu hỗ trợ cho vi c thực hi n đề t i Các hóa chất để thực đề tài Kinh phí dự trù cho vi c thực hi n đề t i 10.000.000 VNĐ DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Msc Phan Thế Duy DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG THI & XÉT TỐT NGHIỆP SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc c NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN   NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BI N   Lời cám ơn CBHD: Msc Phan Thế Duy ỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phan Thế Duy hết lòng dạy, truyền đạt kiến thức quý báo giúp em hoàn thành tốt đề tài luận văn Lúc đầu bắt đầu thực luận văn em gặp nhiều khó khăn nhƣng nhờ có Thầy giúp đỡ em, giao cho em đề tài thiết thực giúp em nhiều lúc thực đề tài em vƣợt qua khó khăn hoàn thành luận văn tốt nghiệp Một lần em xin cám ơn Thầy nhiều! Em xin gửi lời cám ơn đến thầy Nguyễn Minh Nhựt giúp em vƣợt qua khó khăn ban đầu thực luận văn, nhƣ tận tình dạy em năm học vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy cô môn Công Nghệ Hóa Học trƣờng đại học Cần Thơ Những ngƣời tận tình dạy em bốn năm qua Con xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến gia đình, ngƣời nuôi dạy, tạo điều kiện học tập ủng hộ động viên Mình xin cám ơn bạn Nguyễn Lê Huyền Trân giúp đỡ nhiều bốn năm học vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn lớp Công Nghệ Hóa Học khóa 33, ngƣời bên cạnh c ng trải qua nhiều k niệm suốt thời gian qua Em xin cảm ơn tất ngƣời! Cần Thơ, ngày 05 tháng 04 năm 2011 Sinh viên thực Nguyễn Mai Thanh Lộc SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc vi Lời mở đầu CBHD: Msc Phan Thế Duy ỜI MỞ ĐẦU Song song với phát triển khoa học k thuật ngày có vấn đề gia tăng kèm theo, ngày gia tăng nguồn phát thải nguy hại vào môi trƣờng Tro bay nhà máy nhiệt điện, nhà máy nhiệt điện đốt dầu nguồn phát thải nguy hại Chính đề tài luận văn vào nghiên cứu tìm hiểu nhƣ xử lý nguồn tro bay Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn nhằm làm giảm lƣợng phát thải nhƣ sinh lợi thêm cho nhà máy từ việc xử lý lƣợng tro bay Theo số tài liệu đƣợc công bố trƣớc đây, tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt dầu có chứa hàm lƣợng đáng kể kim loại vanadium carbon chƣa cháy hết trình đốt dầu, chất có khả sử dụng để tạo sản phẩm có lợi mặt kinh tế nhƣ vanadium pentoxide than hoạt tính Vì mục tiêu đƣợc đặt khảo sát thành phần tro bay Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn từ tìm cách để áp dụng ứng dụng vào lƣợng tro cách kinh tế đồng thời đem lại hiệu mặt xử lý môi trƣờng SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc vii Mục lục CBHD: Msc Phan Thế Duy MỤC ỤC PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN vi LỜI MỞ ĐẦU vii MỤC LỤC viii DANH MỤC HÌNH xii DANH MỤC BẢNG xiv CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Sơ lƣợc Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn 1.1.1 Sơ lƣợc ngành công nghiệp nhiệt điện nƣớc ta 1.1.2 Sơ lƣợc Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn .2 1.2 Phân biệt tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu 1.2.1 Tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt than (tro bay từ than) 1.2.2 Tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt dầu (tro bay từ dầu) 1.3 Sơ lƣợc vanadium 1.3.1.1 Tính chất 1.3.1.2 Phân bố .9 1.3.1.3 Độc tính 1.4 Một số quy trình trích vanadium từ tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu .10 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc viii Mục lục CBHD: Msc Phan Thế Duy 1.4.1 Quy trình S Vitolo et al Hydrometallurgy 57 (2000) 141–149 10 1.4.2 Quy trình S Vitolo et al Hydrometallurgy 62 (2001) 145–150 11 1.4.3 Quy trình R Navarro et al Waste Manage 27 (2007) 425–438 13 1.5 Sơ lƣợc than từ tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu 14 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .15 2.1 Mục đích nhiệm vụ đề tài 15 2.1.1 Mục đích 15 2.1.2 Nhiệm vụ 15 2.2 Nội dung nghiên cứu 15 2.3 Hóa chất thiết bị 16 2.3.1 Hóa chất 16 2.3.2 Thiết bị 17 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 17 2.4.1 Phân tích thành phần tro bay 17 2.4.1.1 Phân tích ion SO42 theo phƣơng pháp đo độ đục .17 2.4.1.2 Phân tích hàm lƣợng số kim loại phƣơng pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử (ICP – OES) 20 2.4.2 Thiết lập quy trình trích vanadium từ tro bay 22 2.4.2.1 Khảo sát phƣơng pháp trích vanadium đƣợc nghiên cứu trƣớc 22 2.4.2.2 Thiết lập quy trình trích vanadium 24 2.4.2.3 Tổng hợp than hoạt tính 24 2.4.2.4 Đánh giá khả hấp phụ than hoạt tính 24 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc ix Mục lục CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.1 Phân tích thành phần tro bay 26 3.1.1 Phân tích hàm lƣợng SO42 .26 3.1.1.1 Lập đƣờng chuẩn phân tích hàm lƣợng SO42 26 3.1.1.2 Kết khảo sát .27 3.1.1.3 Nhận xét 28 3.1.2 Phân tích hàm lƣợng kim loại 28 3.1.2.1 Kết khảo sát .28 3.1.2.2 Nhận xét 31 3.2 Thiết lập quy trình trích vanadium từ tro bay 31 3.2.1 Khảo sát phƣơng pháp trích vanadium đƣợc nghiên cứu trƣớc 31 3.2.1.1 Quy trình S Vitolo et al Hydrometallurgy 57 (2000) 141–149 .31 3.2.1.2 Quy trình R Navarro et al Waste Manage 27 (2007) 425–438 .33 3.2.2 Thiết lập quy trình trích vanadium 34 3.2.2.1 Trích vanadium từ tro .36 3.2.2.2 Oxi hóa vanadium 38 3.2.2.3 Tủa vanadium dƣới dạng không tinh khiết (vanadium thô) .40 3.2.2.4 Trích vanadium từ vanadium thô: 42 3.2.2.5 Kết tinh vanadium dƣới dạng muối ammonium metavanadate (NH4VO3) 43 3.2.2.6 Phân hủy muối NH4VO3 để tạo V2O5 44 3.2.3 Đánh giá sơ tính kinh tế quy trình trích vanadium từ tro bay .45 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc x Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy - Vì vanadium tro bay nhà máy nhiệt điên Ô Môn tồn chủ yếu hóa trị IV (dung dịch nƣớc trích chứa vanadium có màu xanh lam đậm) nên ta phải tiến hành oxi hóa lƣợng vanadium lên hóa trị V chất oxi hóa mạnh nhƣ muối chlorate, H2O2… 5VO2+ + KClO3 + 2H 2O  5VO+2 + K  + Cl + 4H + Dựa vào phƣơng trình phản ứng ta dễ dàng tính đƣợc lƣợng KClO3 cần d ng 1,5g, lƣợng dƣ 50% so với lƣợng lý thuyết để b lại độ tinh khiết nhƣ hút ẩm trình tồn trữ KClO3 Việc giữ pH khoảng 2,1~2,3 nhằm dịch chuyển cân phản ứng, đảm bảo chuyển hóa hoàn toàn vanadium từ hóa trị IV lên hóa trị V trình oxi hóa trình sinh ion H+ Nhiệt độ đƣợc giữ 70C nhằm đẩy nhanh tốc độ phản ứng oxi hóa vanadium Sau oxi hóa dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang màu đỏ thẫm SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 39 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.2.2.3 Tủa vanadium dạng không tinh khiết (vanadium thô) Các thông số chủ yếu trình tủa vanadium dƣới dạng thô đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: Dung dịch chứa V oxi hóa Xút ammonia pH ~ Khuấy 200 ~ 300 rpm Nƣớc thải Lọc Thêm CaO để tạo gypsum thu hồi khí NH3 Kết tủa V thô Hình 3.11: Sơ đồ c ng đoạn tủa vanadium dƣới dạng th - Vì tro có chứa lƣợng lớn ion NH 4 nên tham gia vào trình tủa vanadium dƣới dạng ammonium polyvanadate, nhƣng ta thêm dung dịch ammonia vào để đƣa pH ~ trình tủa vanadium tốt tạo đƣợc thêm nhiều ion NH 4 - Trong trình tủa kim loại khác nhƣ Ni, Al, Fe bị tủa theo dƣới dạng hydroxide, nên kết tủa vanadium dạng thô lẫn tạp chất Kết tủa có màu vàng nâu (Hình 3.12) SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 40 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy Hình 3.12: Kết tủa vanadium th - Thực việc khuấy trộn nhẹ để giúp cho việc kết tủa đƣợc tốt - Nƣớc thải tủa phần lớn vanadium nhƣng màu vàng nhạt (Hình 3.13) chứng tỏ vanadium nƣớc nên cần phải xử lý trƣớc thải môi trƣờng nhƣ cho hấp thụ than hoạt tính… Ngoài nƣớc thải có chứa nhiều (NH4)2SO4 nên sau xử lý vanadium thu hồi NH3 cách thêm CaO tạo môi trƣờng base kèm gia nhiệt để thu hồi NH3 dạng khí Đồng thời ta thu đƣợc gypsum (CaSO4.2H2O) để tiêu thụ dƣới dạng phụ gia xi măng Hình 3.13: Nƣớc thải sau tủa vanadium dƣới dạng th SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 41 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.2.2.4 Trích vanadium từ vanadium thô: Các thông số chủ yếu trình trích vanadium từ vanadium thô đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: Kết tủa V thô Hòa tan kết tủa xút pH >12 t ≥ 90C Kết tủa rắn thải bỏ trích Ni Khi NH3 thu hồi Lọc Dung dịch base chứa V Hình 3.14: Sơ đồ c ng đoạn trích vanadium từ vanadium th - Hòa tan vanadium base pH ~ 12, kèm gia nhiệt ~ 90C để vanadium tồn dạng ammonium polyvanadate đƣợc hòa tan hết Khí NH3 bay đƣợc thu hồi Trích vanadium base loại bỏ số kim loại nhƣ Fe, Ni,… đồng thời hòa tan đƣợc hầu hết vanadium cách chọn lọc - Kết tủa rắn trình có lẫn nhiều Ni phải tiến hành xử lý trƣớc thải môi trƣờng nhƣng lƣợng chất thải nên dễ dàng xử lý Hoặc trích tiếp Ni dung dịch ammonia thêm NaS để tủa Ni dƣới dạng NiS nhƣng hàm lƣợng Ni mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Ô Môn nên trình không đƣợc khảo sát SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 42 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.2.2.5 Kết tinh vanadium dạng muối ammonium metavanadate (NH4VO3) Các thông số chủ yếu trình kết tinh vanadium dƣới dạng muối NH4VO3 đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: Dung dịch base chứa V 8g (NH4)2SO4 Khuấy 200 rpm Lọc Nƣớc thải bỏ Kết tủa NH4VO3 Rửa tủa lần Mỗi lần 10ml nƣớc 30 ml nƣớc rửa chứa NH4VO3 NH4VO3 Hình 3.15: Sơ đồ trình kết tinh vanadium dƣới dạng muối NH4VO3 Dung dịch base chứa vanadium đƣợc đƣa nhiệt độ bình thƣờng thêm 8g (NH4)2SO4, khuấy trộn nhẹ để kết tủa đƣợc tốt Vì kết tủa lẫn số tạp chất nên cần rửa tủa lần Kết tủa thu đƣợc có màu trắng SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 43 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy Hình 3.16: Kết tủa NH4VO3 Nƣớc thải trình thu hồi NH3 tạo gypsum nhƣ trình bày cách thêm CaO gia nhiệt 3.2.2.6 Phân hủy muối NH4VO3 để tạo V2O5 Các thông số chủ yếu trình phân hủy muối NH4VO3 để tạo V2O5 đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: NH4VO3 Nung 400C V2O5 Hình 3.17: Sơ đồ trình phân hủy muối NH4VO3 để tạo V2O5 Muối NH4VO3 bắt đầu bị phân hủy gần 200C, trình phân hủy trải qua giai đoạn sau: 1  H O,  NH3  NH 2 V4O11 1  H O,  NH 1 12  NH V3O8  NH 2 V4O11  1  H O,  NH 1 NH V3O8   V2O5 NH VO3   2 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 3 44 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy Quá trình phân hủy muối NH4VO3 phức tạp, trình kết thúc 400C, nhƣng nhiệt độ tiếp tục đẩy lên cao xảy phân hủy V2O5 theo phƣơng trình sau: t  400 C V2O5  V2O4  O2 o Nhƣ trình phân hủy NH4VO3 để tạo V2O5 ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm Sau phân hủy ta thu đƣợc bột màu da cam V2O5 nhƣ Hình 3.18 Hình 3.18: V2O5 thu đƣợc 3.2.3 Đánh giá sơ tính kinh tế quy trình trích vanadium từ tro bay Trong quy trình này, giá thành hóa chất chiếm chủ yếu nên việc tính toán tập trung vào chi phí hóa chất bỏ qua chi phi khác Việc tính toán đƣợc thực 10 tro bay/ngày lƣợng tro bay phát thải trung bình Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 45 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy Chi phí số hóa chất đƣợc cập nhật theo giá bán lẻ (04/2011) nhƣ bảng sau: Bảng 3.5: Giá số h a chất bán lẻ đƣợc sử dụng H a chất Xuất xứ Giá (VNĐ/kg) NaOH Trung Quốc 15.400 H2O2 Thái 19.250 H2SO4 Việt Nam 6.270 NH3 (dung dịch 20%) Việt Nam 11.000 KClO3 Trung Quốc 29.700 NH4Cl Trung Quốc 7.700 (NH4)2SO4 Nhật 13.200 Than hoạt tính (bột) Trung Quốc 13.200 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 46 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy Kết tính toán đƣợc tóm tắt nhƣ sau: TRÍCH V TỪ TRO OXI HÓA V TỦA V DƢỚI DẠNG KHÔNG TINH KHIẾT (V THÔ) TRÍCH V TỪ V THÔ KẾT TINH V DUỐI DẠNG MUỐI AMMONIUM Lƣợng acid H2SO4 tối đa cần d ng 250 kg ~ 1,6 triệu Lƣợng KClO3 cần 150 kg ~ 4,5 triệu Lƣợng xút cần d ng 200 kg ~ triệu Lƣợng xút cần d ng 250 kg ~ 3,9 triệu Lƣợng (NH4)2SO4 cần d ng 800 kg ~ 10,5 triệu TỔNG 23,6 tri u VNĐ Hình 3.19: Sơ đồ t m tắt chi phí h a chất cho quy trình trích vanadium Quy trình với hiệu suất trích vanadium ƣớc lƣợng khoảng 70% lƣợng vanadium petoxide thu đƣợc (%vanadium tro bay phân tích ~ 1,65% có bù ẩm độ 7%) 200 kg Vanadium pentoxide giá thấp vào khoảng 6,5 USD/pound (hay 300.000 VNĐ/kg), doanh thu phần vanadium pentoxide 60 triệu VNĐ/ngày Hơn lƣợng than thu đƣợc để sản xuất than hoạt tính chƣa đƣợc tính đến quy trình nên theo tính toán việc áp dụng quy trình vào thực tế đạt hiệu kinh tế cao SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 47 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.2.4 Tổng hợp than hoạt tính 3.2.4.1 Kết khảo sát Nung yếm khí 5g than tC Bảng 3.6: Kết nung yếm khí than tC nung 750C 850C 950C mthan (g) 1,428 1,724 2,472 Mất nung (%) 28,56 34,84 49,44 mthan lại (g) 3,572 3,285 2,528 3.2.4.2 Nhận xét Khi tăng nhiệt đô nung lƣợng than bị nung lớn, than bị phân hủy để tạo lỗ xốp bề mặt than 3.2.5 Đánh giá khả hấp phụ than hoạt tính 3.2.5.1 Kết khảo sát a Kết đƣờng chuẩn dung dịch methylene blue (MB) Bảng 3.7: Kết đƣờng chuẩn methylene blue Nồng độ MB (mg/l) 10 20 30 40 Độ hấp thu (A) 0,693 1,397 2,003 2,781 SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 48 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 45 y = 14,536x + 0,0154 40 R = 0,9989 35 30 Nồng độ MB 25 (mg/l) 20 15 10 0 0,5 1,5 2,5 Độ hấp thu (Abs) Hình 3.20: Kết đƣờng chuẩn methylene blue b Kết lƣợng methylene xanh hấp phụ theo thời gian tro chƣa nung Bảng 3.8: Kết lƣợng methylene xanh hấp thụ theo thời gian ƣợng MB hấp thụ (mg/g) Thời gian SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 10 20 30 40 30,124 29,924 29,924 29,924 49 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 35 30 25 Lƣợng MB hấp 20 phụ 15 (mg/g) 10 0 10 Thời gian (giờ) Hình 3.21: Kết lƣợng methylene xanh hấp thụ theo thời gian c Kết khảo sát độ hấp thu methylene blue than Bảng 3.9: Kết khảo sát độ hấp thụ methyl blue than Than chƣa Than hoạt Tro nung Tro nung Tro nung nung tính CN 750C 850C 950C 29,924 83,605 72,483 105,14 137,34 - - 28,56 34,84 49,44 Lƣợng MB hấp thụ (mg/g) % nung SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 50 Chương 3: Kết bàn luận CBHD: Msc Phan Thế Duy 3.2.5.2 Nhận xét Nhận thấy than trƣớc sau nung có khác biệt lớn độ hấp phụ methylene blue, điều chứng tỏ sau nung diện tích bề mặt hấp phụ tăng lên cách đáng kể Thời gian hấp phụ cực đại giờ, thời gian chuẩn để tiến hành khảo sát khả hấp phụ MB than Qua kết nhiệt độ nung khác 750C, 850C, 950C nhận thấy tC = 850C tối ƣu độ hấp phụ methylene blue vừa nằm khoảng độ hấp phụ tiêu chuẩn than hoạt tính thị trƣờng (100 – 280mg/g) vừa đáp ứng đƣợc lƣợng than sau nung không bị nhiều (độ nung ~35%) SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 51 CHƢƠNG KẾT UẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Phân tích đƣợc số thành phần quan trọng tro bay Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn Thiết lập thành công quy trình trích vanadium từ tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu Quy trình đƣợc thực qua bƣớc: trích vanadium từ tro, oxi hóa vanadium, tủa vanadium dƣới dạng thô, kết tinh vanadium dƣới dạng muối ammonium metavanadate, phân hủy muối ammonium metavanadate tạo vanadium pentoxide Tìm đƣợc điều kiện nung than nung yếm khí 850C để than có khả hấp phụ methylene blue tốt (105,14 mg/g) độ nung vừa phải (34,84%) 4.2 Kiến nghị Cần khảo sát thêm số thông số quy trình trích vanadium nhƣ thông số trình tủa vanadium dƣới dạng thô, trình kết tinh ammonium metavanadate Cần tìm phƣơng pháp đánh giá độ tinh khiết vanadium pentoxide thu đƣợc Thiết lập quy trình trích Ni tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu Tính toán kinh tế chi tiết cho quy trình Phân tích chất lƣợng than hoạt tính thu đƣợc theo tiêu chuẩn than hoạt tính thị trƣờng Bƣớc đầu áp dụng quy trình phòng thí nghiệm vào thực tế TÀI I U THAM KHẢO [1] Lê Tuấn Phong Định Hướng Phát Triển Năng Lượng Việt Nam từ 2006 đến 2015 KH&CNN, 2009, 89, 23–26 [2] M Ahmaruzzaman A Review on the Utilization of Fly Ash Progress in Energy and Combustion Science 2010, 36, 327–363 [3] Toshiaki Akahoshi; Akira Sakuma; Aritoshi Inoue; Masami Iijima, all of Ibaraki-ken (JP) Process for Producing Ammonium Metavanadate US Patent 6333012, Dec 25,2001 [4] L Kirk-Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology 4th ed., vol 24, 1997, p 785, Wiley [5] Hoàng Nhâm Hóa Học Vô Cơ tập – Các nguyên tố chuyển tiếp 200, tr 69, Nhà xuất Giáo Dục [6] S Vitolo et al Recovery Of Vanadium From Heavy Oil And Orimulsion Fly Ashes Hydrometallurgy 2000, 57, 141–149 [7] S Vitolo et al Recovery of Vanadium from a Previously Burned Heavy Oil Fly Ash Hydrometallurgy 2001, 62, 145–150 [8] R Navarro et al Vanadium Recovery from Oil fly Ash by Leaching, Precipitation and Solvent Extraction Processes Waste Manage 2007, 27, 425–438 [9] Maurizia Seggiani et al Investigation on the Porosity Development by CO2 Activation in Heavy Oil fly Ashes Fuel 2003, 82, 1441–1450 [...]... về tro bay ở nhà máy nhiệt điện Đặc biệt là tro bay của nhà máy nhiệt điện đốt dầu tuy chiếm một phần nhỏ nhƣng do có hàm lƣợng kim loại nguy hại cao nên khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng cũng nhƣ ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời là cao hơn so với tro bay của nhà máy nhiệt điện đốt than 1. 1.2 Sơ lƣợc về Nhà máy Nhi t đi n Ô M n 1 Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn 1 thuộc Trung tâm Điện lực Ô Môn (bao gồm các nhà. .. ngành công nghiệp điện là yêu cầu hàng đầu trong quá trình phát triển kinh tế Bảng 1. 1: Cơ cấu h thống đi n năm 2007 C ng suất đặt MW To n h thống % 13 . 512 C ng suất phát đi n GWh % 68.699 Thuộc EVN 9.386 69,46 50. 616 73,68 - Nhà máy thủy điện 4.393 32, 51 21. 480 31, 27 - Nhà máy nhiệt điện đốt than 1. 545 11 ,43 8.973 13 ,06 - Nhà máy nhiệt điện đốt khí 3.248 24,04 18 .880 27,48 - Nhà máy nhiệt điện đốt... Hình 1. 1: Sơ đồ xử lý khí ở nhà máy nhiệt điện Ô Môn 1 3 Hình 1. 2: Sự thay đổi hình thái của vanadium theo pH và nồng độ 9 Hình 1. 3: Sơ đồ quy trình của S Vitolo et al Hydrometallurgy 57 (2000) 11 Hình 1. 4: Sơ đồ quy trình của S Vitolo et al Hydrometallurgy 62 (20 01) 12 Hình 1. 5: Sơ đồ quy trình của R Navarro et al Waste Manage 27 (2007) 13 Hình 1. 6: Ảnh chụp SEM của than sạch từ tro bay nhà. .. thải ra này sẽ ảnh hƣởng rất lớn đến môi trƣờng 1. 2 Phân bi t giữa tro bay ở nh máy nhi t đi n đốt than v tro bay nh máy nhi t đi n đốt dầu 1. 2 .1 Tro bay từ nh máy nhi t đi n đốt than (tro bay từ than)[2] Lƣợng tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt than chiếm đa số trong tổng lƣợng tro bay phát thải toàn cầu T y theo nguồn gốc của nguyên liệu khác nhau mà tro bay có thành phần khác nhau, bảng sau đây trình... Phân tích một số thành phần trong tro bay của nhà máy nhiệt điện Ô Môn 1 và sử dụng nguồn chất thải nguy hại đó để sản xuất ra một số sản phẩm có ứng dụng và mang lại hiệu quả kinh tế nhƣ: vanadium pentoxide và than hoạt tính 2 .1. 2 Nhi m vụ Phân tích một số thành phần trong tro bay của nhà máy nhiệt điện Ô Môn 1 Bƣớc đầu đánh giá và khảo sát khả năng trích vanadium trong tro bay, và thiết lập quy trình... Nhật Bản tài trợ thông qua nguồn vốn vay ƣu đãi ODA của Chính phủ Nhật Bản) Nhà máy gồm 2 tổ máy với công suất mỗi tổ máy là 330 MW Nhà máy đƣợc đƣa vào vận hành tổ máy số 1 vào ngày 09 /10 /2008 Tổ máy số 2 của nhà máy sẽ sớm đƣợc xây dựng để đƣa hòa vào mạng lƣới điện quốc gia Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn 1 sử dụng dầu FO để đốt lò hơi, hơi sinh ra đƣợc đƣa vào để quay tuabin phát điện, các tro bụi sinh ra... đốt dầu 200 1, 48 740 1, 08 Trạm phát điện Diesel và thủy điện nhỏ 454 3,36 42 0,06 3.675 27 ,18 18 .0 41 26,26 Ngoài EVN Chương 1: Tổng quan CBHD: Msc Phan Thế Duy Dựa vào bảng số liệu trên ta thấy nguồn nhiệt điện chiếm một phần lớn (trên 65%) trong tổng công suất phát điện của các nhà máy điện ở nƣớc ta Nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy, nhà máy nhiệt điện đốt than sẽ cho ra từ 4 – 5 tấn tro bay/ MW/ngày,... thƣờng gặp trong tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt than: SVTH: Nguyễn Mai Thanh Lộc 4 Chương 1: Tổng quan CBHD: Msc Phan Thế Duy Bảng 1. 2: Th nh phần thƣờng gặp của tro bay từ than Than bitum Than á bitum Than non Th nh phần (wt %) (Bituminous coal) (Sub-bituminous coal) (Lignite) SiO2 20–60 40–60 15 –45 Al2O3 5–35 20–30 10 –25 Fe2O3 10 –40 4 10 4 15 CaO 1 12 5–30 15 –40 MgO 0–5 1 6 3 10 SO3 0–4 0–2 0 10 Na2O... các nhà máy nhiệt điện đốt dầu, vì nhiên liệu dầu FO là nhiên liệu lỏng nên khả năng cháy tốt hơn so với những nhiên liệu rắn nhƣ than nên lƣợng tro bay phát thải cũng ít hơn Tuy nhiên, do nguyên liệu đốt là dầu FO nên tro bay này có thành phần khác xa so với tro bay của nhà máy nhiệt điện đốt than Bảng sau đây trình bày một số thành phần thƣờng gặp của tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt dầu: Bảng 1. 3:... DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1: Cơ cấu hệ thống điện năm 2007 1 Bảng 1. 2: Thành phần thƣờng gặp của tro bay từ than .5 Bảng 1. 3: Thành phần thƣờng gặp của tro bay từ dầu 6 Bảng 1. 4: So sánh giữa tro bay từ than và tro bay từ dầu 7 Bảng 1. 5: Bảng tóm tắt các dạng của vanadium ở những điều kiện khác nhau 8 Bảng 2 .1: Các hóa chất đƣợc sử dụng trong quá trình nghiên cứu 16 Bảng 2.2: Hàm ... so với tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than 1. 1.2 Sơ lƣợc Nhà máy Nhi t n Ô M n Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn thuộc Trung tâm Điện lực Ô Môn (bao gồm nhà máy nhiệt điện Ô Môn 1, 2, với tổng công suất... công nghiệp nhiệt điện nƣớc ta 1. 1.2 Sơ lƣợc Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn .2 1. 2 Phân biệt tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than tro bay nhà máy nhiệt điện đốt dầu 1. 2 .1 Tro bay. .. bay từ nhà máy nhiệt điện đốt than (tro bay từ than) 1. 2.2 Tro bay từ nhà máy nhiệt điện đốt dầu (tro bay từ dầu) 1. 3 Sơ lƣợc vanadium 1. 3 .1. 1 Tính chất 1. 3 .1. 2 Phân