Lò hơi, nồi hơi được đưa vào ứng dụng ngày càng nhiều trong công nghiệp và quá trình sản xuất. Lúc này đồng nghĩa với việc khí thải thải ra càng nhiều. Do đó lắp đặt các hệ thống xử lý khí thải lò hơi nồi hơi là điều rất cần thiết.
I. Đặc điểm
Lò hơi là nguồn cung cấp nhiệt cho các thiết bị công nghệ qua môi chất dẫn nhiệt là hơi nước cao áp.
Lò hơi có thể được cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau. Hiện nay người ta thường dùng ba loại nhiên liệu đốt lò:
– Gỗ củi.
– Than đá.
– Dầu F.O.
Đặc điểm khói thải của các loại lò hơi khác nhau, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng.
1. Đặc điểm khói thải lò hơi đốt củi
Dòng khí thải ra ở ống khói có nhiệt độ cao khoảng 120-1500C, phụ thuộc nhiều vào cấu tạo lò. Thành phần của khói thải bao gồm các sản phẩm cháy của củi:
– Chủ yếu là các khí CO2, CO, N2,…
– Kèm theo một ít các chất bốc trong củi không kịp cháy hết, oxy dư và tro bụi bay theo dòng khí.
Khi đốt củi, thành phần các chất trong khí thải thay đổi tùy theo loại củi. Tuy vậy lượng khí thải sinh ra là tương đối ổn định. Để tính toán ta có thể dùng trị số VT20 = 4,23 m3/kg , nghĩa là khi đốt 1 kg củi sẽ sinh ra 4,23 m3 khí thải ở nhiệt độ 200C.
Lượng bụi tro có trong khói thải chính là:
– Một phần của lượng không cháy hết.
– Lượng tạp chất không cháy có trong củi, lượng tạp chất này thường chiếm tỷ lệ 1% trọng lượng củi khô.
Bụi trong khói thải lò hơi đốt củi có kích thước hạt từ 500μm tớ 0,1μm. Nồng độ dao động trong khoảng từ 200-500 mg/m3.
2. Đặc điểm khói thải lò hơi đốt than đá
Khí thải của lò hơi đốt than chủ yếu mang theo khói, tro bụi, CO2, CO, SO2 , SO3 và NOx. Do thành phần hoá chất có trong than kết hợp với oxy trong quá trình cháy tạo nên.
Hàm lượng lưu huỳnh trong than ≅ 0,5% nên trong khí thải có SO2 với nồng độ khoảng 1.333 mg/m3. Lượng khí thải phụ thuộc vào mỗi loại than, với than An-tra-xít Quảng Ninh lượng khí thải khi đốt 1 kg than là V020 ≈ 7,5 m3/kg.
3. Đặc điểm khói thải lò hơi đốt dầu F.O
Trong khí thải của lò hơi đốt dầu F.O người ta thường thấy có các chất sau: CO2, CO, NOx, SO2, SO3 và hơi nước. Ngoài ra còn có một hàm lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết. Chúng tồn tại dưới dạng son khí mà ta thường gọi là mồ hóng.
Lượng khí thải : Lượng khí thải khi đốt dầu F.O ít thay đổi. Nhu cầu không khí cần cấp cho đốt cháy hết 1 kg dầu F.O là V020 = 10,6 m3/kg.
Lượng khí thải sinh ra khi đốt hết 1 kg dầu F.O là : Vc20 ≈ 11,5 m3/kg ≈ 13,8 kg khí thải/ 1kg dầu.
4. Các tác động của chất gây ô nhiễm
* Khí SO2
Khí SO2 là sản phẩm chủ yếu của quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (S) như than,… Hay nguyên liệu chứa lưu huỳnh như đốt quặng Pirit sắt (FeS2), đốt cháy lưu huỳnh,…trong quá trình sản xuất axit Sunfuric (H2SO4).
Trong tự nhiên, SO2 được phát tán trong không khí chủ yếu là do đốt than, và một phần do núi lửa phun. SO2 là khí trung gian trong quá trình sản xuất axit Sunfuric.
Hậu quả khi SO2 phát tán vào không khí là gây ra:
– Mưa axit.
– Phá hủy các công trình kiến trúc.
– Ảnh hưởng đến sức khỏe con người:
+ 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.
+ Khí tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit.
Con đường xâm nhập của SOx vào cơ thể:
SOx có thể xâm nhập vào cơ thể người qua các cơ quan hô hấp. Hoặc cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. Cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn.
Khi tiếp xúc với bụi, SOx có thể tạo ra các hạt axit nhỏ. Các hạt này có thể xâm nhập vào các huyết mạch.
SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da và gây 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.
Trên thế giới người ta có thể đánh giá sự phát triển công nghiệp của một quốc gia dựa vào sản lượng axit Sunfuric sản xuất ra trong một năm. Điều đó đồng nghĩa với nguy cơ làm tăng lượng SO2 trong không khí do khí thải của các nhà máy này. Vì vậy, cần phải xử lý triệt để SO2 trong khí thải các nhà máy,…
* Khí NO2
NO2 là khí có màu nâu đỏ có mùi gắt và cay. Nó có các tác động xấu đến con người như:
– NO2 là khí có kích thích mạnh đường hô hấp gây các bệnh lý đường hô hấp.
– Tác động đến hệ thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi.
– Làm chảy nước mũi, viêm họng
– Có thể gây ung thư tử vong cho người và động vật sau ít phút.
– NO2 cũng là tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính.
* Mồ hóng và bụi
Trong phổi người, bụi có thể là nguyên nhân gây kích thích cơ học, gây khó khăn cho các hoạt động của phổi. Chúng có thể gây nên các bệnh về đường hô hấp.
Nói chung bụi tro và mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe con người như: gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng, bệnh viêm cơ phổi.
Bụi khói được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể chứa các HC đa vòng.
Bụi góp phần chính vào ô nhiễm do hạt lơ lửng và các sol khí. Có tác dụng hấp thụ và khuếch tán ánh sáng mặt trời. Qua đó, làm giảm độ trong suốt của khí quyển.
Loại ô nhiễm này hiện là vấn đề ô nhiễm không khí thành thị nghiêm trọng nhất. Các nghiên cứu cho thấy mối liên kết chặt chẽ giữa ô nhiễm không khí và tử vong. Chúng gây tác hại đối với thiết bị và mối hàn điện. Qua đó, làm giảm năng suất cây trồng, gây nguy hiểm cho giao thông đường bộ.
* Khí CO
Khí CO là loại khí không màu, không mùi không vị. Chúng tạo ra do sự cháy không hoàn toàn của nguyên liệu chứa C.
Con người đề kháng với CO rất khó khăn. Những người mang thai và đau tim tiếp xúc với CO sẽ rất nguy hiểm. Nguyên nhân vì ái lực của CO với hemoglobin cao hơn gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ máu đến mô.
Thế nên phải nhiều máu được bơm đến để mang cùng một lượng oxy cần thiết. Một số nghiên cứu trên người và động vật đã minh họa những cá thể tim yếu ở điều kiện căng thẳng trong trạng thái dư CO trong máu.
Ở nồng độ khoảng 5ppm có thể gây đâu đầu chóng mặt. Ở những nồng độ từ 10-250 ppm có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch thậm chí gây tử vong.
II. QUY CHUẨN
Nồng độ C của bụi và các chất vô cơ làm cơ sở tính nồng độ tối đa cho phép trong khí thải công nghiệp QCVN 19-2009/BTNMT:
|
TT |
Thông số |
Nồng độ C (mg/Nm3) (QCVN 19-2009/BTNMT) |
|
|
A |
B |
||
|
1 |
Bụi tổng |
400 |
200 |
|
2 |
Bụi chứa silic |
50 |
50 |
|
3 |
Amoniac và các hợp chất amoni |
76 |
50 |
|
4 |
Antimon và hợp chất, tính theo Sb |
20 |
10 |
|
5 |
Asen và các hợp chất, tính theo As |
20 |
10 |
|
6 |
Cadmi và hợp chất, tính theo Cd |
20 |
5 |
|
7 |
Chì và hợp chất, tính theo Pb |
10 |
5 |
|
8 |
Cacbon oxit, CO |
1000 |
1000 |
|
9 |
Clo |
32 |
10 |
|
10 |
Đồng và hợp chất, tính theo Cu |
20 |
10 |
|
11 |
Kẽm và hợp chất, tính theo Zn |
30 |
30 |
|
12 |
Axit clohydric, HCl |
200 |
50 |
|
13 |
Flo, HF, hoặc các hợp chất vô cơ của Flo, tính theo HF |
50 |
20 |
|
14 |
Hydro sunphua, H2S |
7,5 |
7,5 |
|
15 |
Lưu huỳnh đioxit, SO2 |
1500 |
500 |
|
16 |
Nitơ oxit, NOx (tính theo NO2) |
1000 |
850 |
|
17 |
Nitơ oxit, NOx (cơ sở sản xuất hóa chất), tính theo NO2 |
2000 |
1000 |
|
18 |
Hơi H2SO4 hoặc SO3, tính theo SO3 |
100 |
50 |
|
19 |
Hơi HNO3 (các nguồn khác), tính theo NO2 |
1000 |
|
III, Công nghệ xử lý khí thải lò hơi nồi hơi
1, Thuyết minh công nghệ xử lý khí thải lò hơi nồi hơi:
Dòng khí thải chứa bụi sau quá trình sản xuất sẽ được thu về hệ thống xử lý khí thải lò hơi. Tại đây dòng khí và bụi được đưa qua tháp giải nhiệt trước khi vào Xyclon. Sau đó được đưa vào Xyclon theo phương tiếp tuyến. Dưới tác dụng của lực ly tâm các hạt bụi có kích thước lớn sẽ va chạm vào thân thiết bị. Sau đó mất quán tính rơi xuống đáy Xyclon định kỳ được thu ra ngoài.
Dòng khí và bụi sẽ qua thiết bị lọc túi vải. Các hạt bụi có kích thước lớn hơn kích thước của vật liệu lọc sẽ được giữ lại. Các hạt bụi có kích thước bé hơn kích thước vật liệu sẽ đi qua. Định kỳ sẽ tiếp hành giũ bụi và thu bụi ra ngoài.
Dòng khí sau khi đã sạch bụi sẽ tiếp tục quá trình xử lý SO2 nhờ tháp hấp thụ bằng Ca(OH)2. Tại đây dòng khí được đưa vào tháp từ phía dưới và dòng dung dịch hấp thụ sẽ đi từ trên xuống. Khi dòng khí và dung dịch hấp thụ gặp nhau sẽ tiến hành quá trình phản ứng hóa học loại bỏ khí SO2 ra khỏi dòng thải.
Dòng khí tiếp tục đi lên và được phát thải ra ngoài môi trường đạt QCVN 19:2009/BTNMT.
Dòng dung dịch lỏng sau quá trình hấp thụ sẽ được thu về Bể lắng để loại bỏ kết tủa của CaSO3. Dòng nước sau đó sẽ được thải ra nguồn tiếp nhận.
2, Ưu điểm của hệ thống xử lý khí thải lò hơi nồi hơi:
Hệ thống xử lý khí thải do TH Vinasun sản xuất có những ưu điểm như:
– Hệ thống thiết kế dạng module, có khả năng tùy biến rất cao.
– Nguyên liệu sử dụng đơn giản, dễ kiếm.
– Dễ dàng vận hành, bảo hành, bảo dưỡng .
– Chi phí đầu tư và vận hành thấp.
– Độ bền của hệ thống cao, phù hợp cho những môi trường khắc nghiệt.
Nếu bạn đang có nhu cầu lắp đặt tư vấn hệ thống xử lý khí thải lò hơi nồi hơi. Hãy liên hệ Th Vinasun theo hotline 0969352668 để được hỗ trợ, khảo sát và báo giá miễn phí.
