Hotline 1: 0938.857.768

Hotline 2: 0938.089.368

Dịch vụ làm giấy phép môi trường

Công Nghệ Khử Lưu Huỳnh Trong Buồng Đốt


292 Lượt xem - Update nội dung: 31-01-2024 09:23

Đã kiểm duyệt nội dung

Khử lưu huỳnh trong buồng đốt xảy ra nhiều quá trình phản ứng, cùng Môi trường Hợp Nhất tìm hiểu công nghệ khử lưu huỳnh trong buồng đốt qua bài viết dưới đây.

Công nghệ khử lưu huỳnh trong buồng đốt
Công nghệ khử lưu huỳnh trong buồng đốt (Ảnh minh họa)

1. Nguyên lý khử lưu huỳnh trong quá trình cháy

Đá vôi được nghiền nhỏ đến kích cỡ đạt yêu cầu và phun vào buồng đốt. trong môi trường nhiệt độ cao CaCO3 sẽ phân hủy thành CaO và CO2.

CaCO3 → CaO + CO2

Trong môi trường oxy hóa, CaO phản ứng với SO2:

2 CaO + O2 + 2SO2 = CaSO4

Phản ứng này là phản ứng chủ yếu khử lưu huỳnh trong quá trình đốt cháy, nhưng nó bị hạn chế bởi yếu tố nhiệt độ. Phản ứng đạt hiệu quả trong khoảng nhiệt độ 800 ÷ 850 OC. Vì vậy, việc khử lưu huỳnh ngay bên trong buồng đốt được sử dụng thích hợp cho lò tầng sôi. Còn các lò đốt kiểu phụ hay kiểu khớp có nhiệt độ buồng đốt lớn hơn 1200oC thì phương pháp này không phù hợp.

Ngoài ra, trong môi trường hoàn nguyên, lưu huỳnh trong FeS2 sẽ phản ứng với H2 tạo thành H2S. Khi đó CaCO3 và CaO gặp H2S sẽ phát sinh phản ứng sau:

CaCO3 + H2S → CaS + H2O + CO2

CaO + H2S → CaS + H2O

Nếu CaS lại gặp Oxy thì tùy theo nồng độ Oxy sẽ sinh ra phản ứng Oxy hóa sau:

CaS + 3/2O2 → CaO + SO2

CaS + 2O2 → CaSO4

Theo nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ trong buồng lửa trên 1200oC thì CaSO4 sẽ phân hủy thành SO2. Do vậy, khi dùng đá vôi làm chất khử lưu huỳnh trong điều kiện nhiệt độ buồng đốt trên 1200oC thì hiệu quả rất kém.

Công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải
Công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải (Ảnh minh họa)

2. Khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi

Trong quá trình cháy than trong lò tầng sôi, chất khử lưu huỳnh thường được sử dụng có hiệu quả kinh tế nhất là đá vôi và đá bạch vân (CaCO3.MgCO3). Trong lò tầng sôi các hợp chất thực hiện phản ứng khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi.

Các phản ứng trong lò tầng sôi là phản ứng hấp thu nhiệt, nhiệt độ để thực hiện các phản ứng khoảng 880oC.

Trong quá trình thực hiện phản ứng, CaCO3 bị phân hủy thành CaO nên thể tích mol giảm đi 45% làm cho thể tích lỗ rỗng tự nhiên trong CaCO3 tăng lên rất nhiều, tạo điều kiện cho CaO và SO2 có nhiều không gian tiến hành phản ứng khử.

Nhưng trong quá trình thực hiện phản ứng CaO chuyển thành CaSO4 thể tích mol tăng lên 180%, vì vậy khi bắt đầu thực hiện phản ứng trên thì bề mặt CaO sẽ hình thành một màng mỏng CaSO4 dày 32 μm.

Các lỗ rỗng trên màng mỏng CaSO4 nhỏ hơn kích thước của SO2, làm cản trở SO2 đi qua màng mỏng CaSO4 để khuếch tán vào trong hạt CaO thực hiện phản ứng.

Vì vậy, dùng đá vôi khử lưu huỳnh trong buồng đốt thường có hiệu suất thấp. Dựa vào phương trình nguyên lý lò tầng sôi cho thấy: về lý thuyết để khử 1 mol lưu huỳnh cần 1 mol canxi, tức là để khử 1kg lưu huỳnh cần 3,125kg đá vôi.

Hiệu quả của quá trình khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi phụ thuộc vào điều kiện vận hành như: nhiệt độ lò, độ mịn của đá vôi, hàm lượng CaCO3 trong đá vôi, thời gian lưu, tỷ số Ca/S,...

Trong tính toán thường dùng tỷ số Ca/S làm chỉ tiêu tổng hợp để biểu thị hiệu suất sử dụng canxi khử lưu huỳnh. Tỷ số này càng cao thì hiệu suất sử dụng Ca càng thấp.

Khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi
Khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi (Ảnh minh họa)

Nếu hàm lượng lưu huỳnh trong than là S%, tỷ số mol Ca/S cần thiết để hiệu suất khử lưu huỳnh đạt giá trị theo mong muốn thì lượng chất khử lưu huỳnh cần đưa vào lò tầng sôi G (kg/h) có thể được tính theo công thức:

G = (100/32 Ca/S S(%)/CaCO3(%) B), kg/h

Hoặc Ca/S = (32/100 CaCO3(%)/S(%) G/B)

Trong đó:

  • G: Lượng chất khử lưu huỳnh cần đưa vào lò tầng sôi, kg/h;
  • 100/32: hệ số chuyển đổi CaCO3 và S thành số mol, với 100 là khối lượng mol phân tử của CaCO3, 32 là khối lượng mol phân tử của lưu huỳnh;
  • S(%): Thành phần % của lưu huỳnh trong nhiên liệu, %;
  • CaCO3(%): Thành phần % của lưu huỳnh trong nhiên liệu, %;
  • B: suất tiêu hao nhiên liệu, kh/h.

Trong thực tế không phải toàn bộ CaO đều tham gia phản ứng khử SO2 nên khi tỷ số Ca/S = 1 thì hiệu suất thực tế khử SO2 không cao. Khi Ca/S = 1 thì hiệu suất thực tế thu hồi SO2 luôn nhỏ hơn 50%. Như vậy muốn hiệu suất đạt 90% thì tỷ số Ca/S = 3 ÷ 5.

Ngoài hiệu suất khử SO2 phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh trong than. Khi hàm lượng này càng lớn thì hàm lượng SO2 sinh ra trong buồng lửa càng nhiều dẫn đến hiệu quả khử SO2 càng cao.

Đồng thời, theo các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy cỡ hạt đá vôi phù hợp cho quá trình khử SO2 trong lò tầng số tốt nhất là 0,2 ÷ 1,5 mm.

Vừa rồi là thông tin về “Công nghệ khử lưu huỳnh trong buồng đốt”, hy vọng thông tin mà Môi trường Hợp Nhất chia sẻ đúng với nội dung mà bạn đang tìm.

Ở bài viết sau chúng tôi sẽ trình bày kiến thức về “Công nghệ xử lý SO2 sau quá trình cháy”, hãy theo dõi Hợp Nhất để cập nhật thông tin mới nhé. Cảm ơn bạn đã dành thời gian đọc bài viết.

Công ty tư vấn môi trường uy tín năm 2024

Để Lại Câu Hỏi

Bài viết khác
(14:58 19-07-2024)
Bản chất của Clo là chất khí, vì vậy khi chúng ta đun sôi nước, sau một thời gian ngắn Clo cũng bay hơi theo.
(11:53 18-07-2024)
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy ...
(10:15 17-07-2024)
Trong hệ thống xử lý nước thải, bể khử trùng là công trình được đặt ở cuối hệ thống trước khi đưa nước sau ...
(08:49 16-07-2024)
Trong lĩnh vực xử lý nước, bể lọc chậm chính là bồn lọc áp lực – nơi nước có thể đi qua các lớp vật liệu và ...
(16:11 15-07-2024)
Cấu tạo và chức năng của hệ thống xử lý nước cấp nhà hàng công suất lớn cũng không có quá nhiều điểm khác ...
(10:06 12-07-2024)
Đặc điểm chung của các làng nghề tái chế kim loại ở nước ta là chỉ tập trung vào việc sản xuất mà chưa thật ...
TÌM KIẾM
Yêu cầu tư vấn
QUÉT MÃ ZALO OA
QR Code Zalo OA Môi trường Hợp Nhất
Về đầu trang
Hotline 0938.857.768