Thứ Hai, 10/12/2018Hotline: 0906.840.903 - 028. 3882 2267
0906.840.903

Tư vấn miễn phí

nguyenvtev

Hỗ trợ online qua skype

Đặt hàng online

nhanh chóng dễ dàng

Các phương pháp xử lý khí SO2

Công ty Môi trường Hòa Bình Xanh chuyên thiết kế, thi công, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải với đội ngũ thạc sĩ, kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm.

Mọi chi tiết vui lòng liên hệ:

SĐT: 0906 840 903 – Mr. Thành

Email: mail@hoabinhxanh.vn

Giới thiệu:

SO2 là loại chất ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp cũng như trong sinh hoạt của con người. Nguồn phát thải SO2 chủ yếu là từ các trung tâm nhiệt điện, các loại lò nung, lò hơi khi đốt nhiên liệu là than, dầu và khí đốt. Có chứa lưu huỳnh hoặc các hợp chất có chứa lưu huỳnh.

Ngoài ra, trong quá trình sản xuất của các ngành công nghiệp hóa chất, luyện kim. Cũng thải vào bầu khí quyển một lượng SO2 đáng kể. Trên thế giới hàng năm tiêu thụ gần 2 tỷ tấn than đá các loại và gần 1 tỷ tấn dầu mỏ.

Khi thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu trung bình chiếm 1% thì lượng khí SO2 thải vào khí quyển là 60 triệu tấn/năm. Đó là chưa kể lượng SO2 thải ra từ các ngành công nghiệp khác.

Tính chất:

  • SO2 là một khí vô cơ không màu, mùi kích thích mạnh, không cháy, có vị hăng cay dễ hóa lỏng, dễ hòa tan trong nước với nồng độ thấp.
  • SO2 có nhiệt độ nóng chảy ở -750C và nhiệt độ sôi ở -100C.
  • SO2 rất bền nhiệt.
  • SO2 oxy hóa chậm trong không khí sạch. Do quá trình quang hóa hay do xúc tác khí SO2 dễ dàng bị oxy hóa biến thành SO3 trong khí quyển và hòa tan trong nước tạo thành axit H2SO4.

Tác hại:

SO2 và các hợp chất của SO2 là những chất có tính kích thích. Ở nồng độ nhất định có thể gây co giật cơ trơn của khí quản. Ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thành axit.

SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể của con người qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học. Kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm, amoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt. Hầu hết dân cư sống quanh khu vực nhà máy có nồng độ SO2, SO3 cao đều mắc bệnh đường hô hấp. Nếu hít phải SO2 ở nồng độ cao có thể gây tử vong.

Các phương pháp xử lý khí SO2:

Xử lý khí SO2 bằng nước

Xử lý khí SO2 bằng nước..
Xử lý khí SO2 bằng nước.

Giai đoạn 1:

Hấp thụ khí SO2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải có chứa SO2 hoặc cho khí thải có chứa SO2 đi qua lớp vật liệu đệm (rỗng) có tưới nước – scruber.

Giai đoạn 2:

Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp thụ (nếu cần) và nước sạch.

Mức hòa tan của khí SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao, do đó nhiệt độ nước cấp vào hệ thống hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp. Còn để giải thoát khí SO2 khỏi nước thì nhiệt độ của nước phải cao.

Cụ thể là nhiệt độ 1000C thì khí SO2 bốc ra một cách an toàn và trong khí thoát ra có lẫn hơi nước. Bằng phương pháp ngưng tụ người ta có thể thu được khí SO2 với độ đậm đặc gần 100% để dùng vào mục đích sản xuất axit sufuric.

Độ hòa tan của SO2 trong nước thấp nên cần lưu lượng lớn và thiết bị hấp thụ có thể tích lớn. SO2 thoát ra khỏi dung dịch khi nhiệt độ cao.

Xử lý khí SO2 bằng đá vôi (CaCO3) hoặc vôi nung (CaO)

Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp vì công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư không cao. Chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường không cần vật liệu chống axit, không chiếm nhiều diện tích xây dựng. Hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn.

Xử lý khí SO2 bằng sữa vôi
Xử lý khí SO2 bằng sữa vôi

Các phản ứng hóa học xảy ra như sau:

CaCO3 + SO2 –> CaSO3 + CO2

CaO + SO2 –> CaCO3

2CaCO3 + SO2 –> 2CaSO4

Hiệu suất hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản khí động của hệ thống không vượt quá 20mm cột nước.

Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn. Cụ thể là cặn bùn từ hệ thống xử lý nước thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyển sunfat trong lò nung.

Xử lý khí SO2 bằng magie oxit (MgO)

SO2 được hấp thụ bởi oxit – hydroxit magie, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magie. Trong thiết bị hấp thụ xảy ra các phản ứng sau:

MgO + SO2 –> MgSO3

MgO + H2O –> Mg(OH)2

MgSO3 + H2O + SO2 –> Mg(HSO3)2

Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 –> 2MgSO3 + 2H2O

Độ hòa tan của sunfit magie trong nước bị giới hạn. Nên lượng dư ở dạng MgSO3.6H2O và MgSO3.3H2O rơi xuống thành cặn lắng.

Tái sinh Magie được thực hiện trong lò nung ở nhiệt độ 9000C và cho thêm than cốc.

Khi nung như vậy thì khí SO2 thoát ra là 7 – 15%. Khí được làm nguội, tách bụi và sương mù axit sunfuric rồi đưa đi sản xuất axit sunfuaric.

Trong đó có thể xử lý theo các phương pháp sau:

  • Magie oxit kết tinh theo chu trình
  • Magie oxit không kết tinh
  • Magie sủi bọt
  • Magie oxit kết hợp với potos (kali cacbonat)

Xử lý khí SO2 bằng dung dịch Xút

Có một vài ứng dụng trong nước dùng tháp phun kết hợp tháp đệm lọc SO2 bằng dung dịch xút 0,5 – 1% thay cho dung dịch vôi với hệ số phun µ  3 kg/kg đã cho kết quả: Hạ được nồng độ SO2 trong khí thải lò đốt dầu FO khoảng 85 – 90%. Phản ứng trong quá trình như sau:

NaOH + SO2 –> NaHSO3

NaOH + SO–> Na2SO3 + H2O

Dung dịch này tránh được nhược điểm của dùng vôi là ít bị nghẹt hệ thống phun dung dịch và chỉ hấp thu SO2. Phản ứng phụ của xút với CO2 nếu có xảy ra thì một phần của cacbonat natri được hình thành sẽ phản ứng với khí SO2 để tạo thành sunfit và bisunfit natri:

NaOH + H2CO3 –> NaHCO3 + H2O

2NaOH + CO2 –> Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + SO2 –> Na2SO3 + CO2

NaHCO3 + SO2 –> NaHSO3 + CO2

Na2SO3 + SO2 + H2O –> 2NaHSO3

Tuy vậy hệ thống này tiêu tốn nhiều xút. Đòi hỏi khí thải phải được làm nguội trước khi xử lý và trên thực tế nước thải đã không được xử lý khi thải bỏ, vì nếu cộng thêm phần xử lý nước thì giá thành hệ thống rất cao. Ngoài ra hệ thống này cần làm bằng vật liệu chịu được môi trường kiềm cao như INOX, COMPOSITE…

Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxit ZnO

Xử lý SO2 bằng kẽm oxit (ZnO) cũng tương tự như phương pháp oxit magie tức là dùng phản ứng giữa SO2 với kẽm oxit để thu các muối sunfit và bisunfit, sau đó dùng nhiệt để phân ly thành SO2 và ZnO.

Phản ứng hấp thụ như sau:

SO2 + ZnO + 2,5H2O –> ZnSO3.2,5H2O

Và khi nồng độ SO2 lớn:

2SO2 + ZnO + H2O –> Zn(HSO3)2

Sunfit kẽm tạo thành không tan trong nước được tách ra bằng xyclon nước và sấy khô. Tái sinh ZnO bằng cách nung sunfit ở 3500C.

ZnSO3.2,5H2O –> SO2 + ZnO + 2,5H2O

SO2 được chế biến tiếp tục còn ZnO quay lại hấp thụ.

Có các phương pháp sau:

  • Phương pháp kẽm oxit đơn thuần
  • Phương pháp kẽm oxit kết hợp với natri sunfit
Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxit kết hợp với natri sunfit
Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxit kết hợp với natri sunfit

Hấp phụ khí SO2 bằng than hoạt tính

Nhược điểm của phương pháp này tùy thuộc vào quá trình hoàn nguyên. Có thể là tiêu hao nhiều vật liệu hấp phụ. Hoặc là sản phẩm thu hồi được – khí SO2 có nồng độ thấp. Có lẫn nhiều axit sunfuric và tận dụng khó khăn. Phải xử lý tiếp mới sử dụng được.

Xử lý khí SO2 bằng phương pháp hấp phụ than hoạt tính
Xử lý khí SO2 bằng phương pháp hấp phụ than hoạt tính

Khói thải đi vào tháp hấp phụ gồm nhiều tầng. Khí SO2 bị giữ lại trong lớp than hoạt tính của các tầng hấp phụ. Sau đó khói đi qua Cyclon để lọc sạch tro, bụi trước khi thải ra khí quyển.

Than hoạt tính sau khi được hoàn nguyên cùng với một lượng than mới bổ sung. Được chuyển lên phễu chứa để cấp vào tháp hấp phụ qua bộ phận khống chế liều lượng. Than rơi từ tầng trên xuống tầng dưới của tháp nhờ hệ thống cào đảo.

Sau khi bão hòa khí SO2. Than hoạt tính từ tầng dưới cùng của tháp chảy xuống bunke để đi vào thiết bị giải hấp phụ (hoàn nguyên). Tại đây một lượng nhiệt được cấp vào từ bên ngoài để nâng nhiệt độ của than lên 400 – 4500C nhờ thiết bị cấp nhiệt và quạt.

Khí SO2 thoát ra từ quá trình hoàn nguyên người ta thổi khí trơ nóng hoặc hơi nước vào thiết bị hoàn nguyên. Khí SO2 thoát ra từ quá trình hoàn nguyên có nồng độ 40 – 50%. Và đạt khoảng 96 – 97% lượng khí SO2 có trong khói thải trước khi đi vào hệ thống lọc.

Sau khi hoàn nguyên, than hoạt tính được sàng chọn lại qua máy sàng. Để loại bỏ phần than quá vụn nát và bổ sung thêm than mới để đưa vào phễu chứa.

Trên đây là các phương pháp xử lý khí SO2 phổ biến nhất. Và còn nhiều phương pháp xử lý khí SO2 khác như: Hấp thu khí SO2 bằng dung dịch soda. Hấp thụ bằng dung dịch amoniac. Hấp thụ bằng các chất hữu cơ (anilin, toludin, xylidin và đimety – anilin)…

Nếu quý khách có nhu cầu thiết kế, thi công, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải vui lòng liên hệ với chúng tôi.

HÒA BÌNH XANH – Vì môi trường phát triển bền vững.

Xem thêm >>>

  1. Xử lý khí CO2
  2. Xử lý khí thải lò hơi đốt trấu
  3. Xử lý khí thải lò hơi

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *