Phương pháp xử lý khí thải lò hơi

Lò hơi là thiết bị quan trọng trong các ngành sản xuất công nghiệp hiện nay. Nó là nguồn cung cấp nhiệt cho các thiết bị công nghiệp qua môi chất dẫn nhiệt là hơi nước. Lò hơi có thể được gia nhiệt từ nhiều nguồn nhiệt khác nhau, Có ba loại nhiên liệu đốt lò chính là gỗ củi, than đá hoặc dầu F.O. Vì thế, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng mà khí thải từ lò hơi cũng có tính chất khác nhau. Dựa vào tính chất của từng loại khí thải mà ta áp dụng các phương pháp xử lý khí thải lò hơi cho hợp lí.

KHí THẢI LÒ HƠI ĐỐT CỦI

Khí thải ra từ ống khói của lò hơi đốt củi có nhiệt độ giao động khoảng từ 120o ~ 1500oC, phụ thuộc vào cấu tạo của lò.

Thành phần khí thải ra bao gồm các sản phẩm cháy của củi như tro bụi, khí CO2, CO, N2, kèm theo một ít các chất bốc trong củi không kịp cháy hết, và lượng ô xy dư trong quá trình đốt cháy. 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 VT20 = 4,23 m3/kg, tức là khi đốt 1 kg củi sẽ sinh ra 4,23 m3 khí thải ở nhiệt độ 200oC.

>>> Xem thêm hệ thống xử lý bụi

Tro bụi có trong khí thải chính là một phần của lượng không cháy hết và 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.

KHí THẢI LÒ HƠI ĐỐT THAN ĐÁ

Khí thải từ lò hơi đốt than chủ yếu mang theo bụi, CO2, CO, SO2 , SO3 và NOx do thành phần hoá chất có trong than kết hợp với ôxy trong quá trình cháy tạo nên. Hàm lượng lưu huỳnh có trong than ≅ 0,5% nên trong khí thải có SO2 với nồng độ khoảng 1.333 mg/m3. Lượng khí thải ở lò đốt than này phụ thuộc vào mỗi loại than khi đốt. Bụi trong khói thải lò hơi là một tập hợp các hạt rắn có kích thước rất khác nhau, từ vài micrômét tới vài trăm micrômét.

KHí THẢI LÒ HƠI ĐỐT DẦU F.O

Trong khí thải của lò hơi đốt dầu F.O người ta 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 tồn tại dưới dạng son khí mà ta thường gọi là mồ hóng. Lượng khí thải khi đốt dầu F.O thường rất ít thay đổi. Lượng không khí cần cấp để đốt cháy hết 1 kg dầu F.O là V020 = 10,6 m3/kg,

Lượng khí thải sinh ra sau khi đốt hết 1 kg dầu F.O là : Vc20 ≈ 11,5 m3/kg ≈ 13,8 kg khí thải/ 1kg dầu.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHí THẢI LÒ HƠI:

Khí thải được sinh ra từ lò hơi có nhiệt độ rất cao được sục vào bể tản nhiệt kín chứa nước lạnh để giảm nhiệt độ. Dòng khí mang theo nhiệt độ cao làm cho nước trong bể nóng lên. Nước nóng trong bể tản nhiệt đi theo ống dẫn sẽ được lưu thông với bể làm mát. Máy thổi khí cung cấp khí tươi cho hệ thống đường ống sục khí dưới đáy của bể làm mát, chính nhờ quá trình này mà nước trong bể được làm mát và tuần hoàn trở lại bể tản nhiệt theo dòng đối lưu.

>>> Tham khảo thêm bài viết xử lý khí thải công nghiệp

Nhiệt độ dòng khí thải tại bể tản nhiệt được giảm xuống rất nhanh, dòng khí này đi lên từ đáy bể sẽ theo đường ống dẫn khí đi đến tháp giải nhiệt. Tại đây được bố trí hệ thống giàn phun mưa cùng với hai lớp vật liệu lọc với các vách ngăn tràn. Dung dịch hấp phụ được bơm từ bể chứa dung dịch theo ống dẫn đến giàn phun mưa. Nhờ sự phân bố đều dung dịch trên toàn bộ tiết diện ngang của 2 lớp vật liệu lọc đã làm cho khả năng tiếp xúc giữa dòng khí và dung dịch tăng cao.

Khí SO2 sẽ tác dụng với dung dịch hấp phụ theo phương trình phản ứng:

SO2 + H2O > H2SO3

H2SO3 + Ca(OH)2 > CaSO3.2H2O

SO3.2H2O + 1/2O2 > CaSO4.2H2O

Các chất rắn CaSOx được lắng nhờ hệ thống lắng ly tâm được đặt trong bể chứa dung dịch. Cặn lắng được bơm vào bể chứa bùn và đem đi xử lý, dung dịch hấp phụ được bơm tuần hoàn trở lại tháp.

Khí SO2 chuyển động với vận tốc cao 5,5 – 6 m/s để hòa trộn với chất lỏng có thể mang theo các hạt sương. Màng tách nước được đặt ở tầng trên cùng của tháp có chức năng giữ lại các hạt sương bị mang theo cùng dòng khí đi lên. Ngoài ra màng này cũng có nhiệm vụ hấp phụ lượng khí thải còn sót lại ở 2 lớp vật liệu lọc bên dưới.