B - LỌC VÀ KHỬ KHÍ TRONG KHÍ THẢI 1- ĐẶT VẤN ĐỀ  Các biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế hình thành phát thải chất nhiễm thể khí nguồn phát thải: • Cải tiến trình để tạo cơng nghệ “sạch hơn” • Sử dụng loại nhiên liệu q trình cháy • Xử lý làm khí thải trước xả vào bầu khí  Sự lựa chọn giải pháp kỹ thuật phụ thuộc vào: • Đặc điểm chất nhiễm • Q trình phát sinh chất nhiễm • Mức độ xử lý 1- ĐẶT VẤN ĐỀ (tt) Quá trình đốt cháy nhiên liệu phân biệt loại nhiễm • Sản phẩm q trình cháy khơng hồn tồn hidrocacbon, oxit cacbon, bụi than chưa cháy hết • Các chất nhiễm sản phẩm cháy SO2, NOx thành phần lưu huỳnh nitơ nhiên liệu gây • Các oxit nitơ từ phản ứng nhiệt độ cao N2 O2 PHÂN LOẠI Xử lý khí thải phương pháp hấp thụ Xử lý khí thải phương pháp hấp phụ Xử lý khí thải phương pháp thiêu đốt 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ  Là q trình thu hút có chọn lọc chất khí chất lỏng Các cấu tử khí di chuyển từ pha khí vào pha lỏng thơng qua q trình hòa tan chất khí vào chất lỏng chúng tiếp xúc với  Chất lỏng (nước): chất hấp thụ/chất hòa tan  Chất khí nhiễm: chất hấp thụ/chất tan 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)  Hấp thụ vật lý: • Chất khí đạt cân với chất lỏng mà khơng có biến đổi hóa học • Là q trình thuận nghịch  Hấp thụ hóa học: • Chất khí hấp thụ phản ứng hóa học với chất lỏng tạo thành hợp chất 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)  Cơ chế: • Khuếch tán phân tử chất nhiễm thể khí khối khí thải đến bề mặt chất lỏng hấp thụ • Thâm nhập hòa tan chất khí lên bề mặt chất hấp thụ • Khuếch tán chất khí hòa tan bề mặt ngăn cách vào sâu lòng khối chất lỏng hấp thụ 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)  Mơ hình lớp biên ngăn cách hai pha khí lỏng: 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)  Q trình hấp thụ thực hiện: • Khuếch tán rối: có tác dụng làm cho nồng độ phân tử đặn khối khí • Khuếch tán phân tử: xuất có chênh lệch nồng độ cấu tử Các phân tử di chuyển từ bề mặt có nồng độ cao đến bề mặt có nồng độ thấp, có tác dụng làm cho phân tử khí chuyển động phía lớp biên • Các phần tử khí qua lớp biên vào chất lỏng có phản ứng hóa học với chất lỏng bị giữ lại trình vật lý khác 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)  Dung dịch hấp thụ:  Nước, dung dịch bazơ: KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, Ca(OH)2…  Monoetanol amin (OHCH2CH2NH2), đietanol amin (R2NH), trietanol amin (R3N)…  Ví dụ: • SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O • 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H2O • H2S+ Na2CO3 = NaHS + NaHCO3 2.3 PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (tt)  Yêu cầu: • Các thiết bị thiêu đốt thiết kể để đảm bảo phản ứng oxi hóa xảy hồn tồn, hạn chế thành phần khơng thiêu đốt mức thấp • Nhiệt độ • Thời gian lưu trú • Lượng oxi cần thiết để thiêu đốt • Giới hạn cháy 2.3 PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (tt)  Giới hạn cháy: • Đối với hỗn hợp chất cháy khơng khí nồng độ cao thấp chất cháy (nhiên liệu) hỗn hợp gây cháy  Giới hạn cháy cao (UEL): • Được xác định nồng độ chất cháy vượt qua tạo thành hỗn hợp khơng cháy thiếu oxi  Giới hạn cháy thấp (LEL): • Được xác định nồng độ chất cháy thấp cháy (thiêu đốt) khơng thể tự trì 2.3 PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (tt) • Khí thải có nồng độ nằm khoảng giới hạn (LEL – UEL) xử lý q trình thiêu đốt • Nếu nồng độ chất thiêu đốt cao thấp UEL LEL tương ứng, cháy (thiêu đốt) không xảy lửa bị dập tắt 2.3 PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (tt)  Ưu điểm: • Phân hủy hồn tồn chất nhiễm cháy TB thiêu đốt thiết kế vận hành quy cách • Có khả thu hồi tận dụng nhiệt thải qt thiêu đốt  Nhược điểm: • Chi phí đầu tư TB vận hành tương đối lớn • Cần cung cấp thêm nhiêu liệu xúc tác để đảm bảo nhiệt độ cần thiết cho qt oxi hóa chất ô nhiễm cần XL 2.3 PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (tt)  Phân loại: • Thiêu đốt trực tiếp/thiêu đốt lửa • Thiêu đốt nhiệt/buồng đốt • Thiêu đốt xúc tác 2.3.1 THIÊU ĐỐT TRỰC TIẾP  Ngun tắc hoạt động: • Các khí nhiễm thiêu đốt trực tiếp đầu đốt không khí, khơng cần cung cấp nhiên liệu bổ sung (như khí thiên nhiên) • Đầu đốt gồm nhiều vòi đốt đơn giản đặt đầu mút ống khói hay mương luồng khí thải • Được thực hỗn hợp cháy có trị nhiệt 3370 (kJ/m3) lớn • Nếu trị nhiệt thấp, khí sấy nóng sơ cho q trình cháy 2.3.1 THIÊU ĐỐT TRỰC TIẾP 5.2.3.1 THIÊU ĐỐT TRỰC TIẾP (tt) Cấu tạo đầu đốt hệ thống thiếu đốt lửa trực tiếp 1- ống dẫn khí thải; – vòng khống chế vận tốc khí thải; 3- ống góp phân phối nước; 4- điểm phun hơi; 5- phận mồi lửa; 6- ống cấp ga mồi; - ống cấp 2.3.2 BUỒNG ĐỐT  Nguyên tắc hoạt động: • Các khí nhiễm thiêu đốt trực tiếp buồng lưu trú (buồng thiêu đốt), qua (trên xung quanh) lửa vũi t Nhit bung t 900ữ1500oC Vn tc ca khớ bung t 5ữ8 (m/s) Thời gian lưu khí thải buồng đốt 0,2÷0,5s 2.3.2 BUỒNG ĐỐT (tt) Buồng đốt khí thải hình trụ đứng với ống cấp khí thải theo phương tiếp tuyến 1- ống dẫn khí thải; – cửa vòi đốt; 3- vòng thắt VL chịu lửa; 4- ống cấp nhiên liệu cho vòi đốt; 5- vỏ thép có ốp VL chịu lửa; 6- ống khói thải khí vào khí 2.3.2 BUỒNG ĐỐT (tt) Nhiệt độ làm việc buồng thiêu đốt đv số chất ô nhiễm thường gặp 2.3.3 THIÊU ĐỐT CÓ XÚC TÁC  Nguyên tắc hoạt động: • Sau qua bề mặt lửa, khí nhiễm dẫn qua lớp xúc tác • Lớp xúc tác có tác dụng thúc đẩy phản ứng nhiệt độ thấp so với thiêu đốt nhiệt  Chất xúc tác: • thường dùng thuộc nhóm kim loại q (hiếm): Platin (Pt), Paladi (Pd) hỗn hợp chúng… Có hoạt tính oxi hóa cao nhiệt độ thấp, ổn định nhiệt tính trơ mặt hóa học 2.3.3 THIÊU ĐỐT CÓ XÚC TÁC  Chất xúc thác: (tt) • Được phủ ngồi – bề mặt vật liệu đỡ rẻ tiền (nhôm oxit, silic oxit – alumin, niken – crom…) Ví dụ: Pt/Al2O3 • Được chế tạo dạng dải mỏng, hạt mịn viên tròn…để tạo thành lớp đệm rỗng cho khí cần oxy hóa qua • Thời gian sử dụng 3- năm trước cần thay 2.3.3 THIÊU ĐỐT CÓ XÚC TÁC Nhiệt độ làm việc buồng thiêu đốt có xúc tác 2.3.3 THIÊU ĐỐT CĨ XÚC TÁC (tt) Sơ đồ cấu tạo buồng đốt có xúc tác 1-lớp đệm VL xúc tác; 2- bề mặt trao đổi nhiệt để hâm nóng khí thải; 3- cấp khí thải vào; 4- khí ra; 5- cấp nhiên liệu; 6- cấp khơng khí, 7- vòi đốt; 8- đường dẫn khí thải hâm nóng vào buồng đốt ... lọc phân tử khí bề mặt chất rắn • Khử ẩm khơng khí • Khử mùi khí thải • Thu hồi loại hơi, khí có giá trị lẫn khơng khí khí thải 2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ (tt)  Áp dụng cho trường hợp: • Chất khí. .. Xử lý khí thải phương pháp hấp phụ Xử lý khí thải phương pháp thiêu đốt 2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ  Là q trình thu hút có chọn lọc chất khí chất lỏng Các cấu tử khí di chuyển từ pha khí vào pha... Chất khí cần khử có giá trị cần thu hồi • Chất khí nhiễm có nồng độ thấp khí thải mà q trình khử khí khác khơng thể áp dụng 2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ (tt)  Hấp phụ vật lý: • Các phân tử khí bị