Đề tài Các phương pháp xử lý khí thải dùng dầu FO

MỤC LỤC: Chương I Giới thiệu tổng quan và các phương pháp xử lý khí thải dùng dầu FO: I.1:Giới thiệu tổng quan về dầu FO và các khí thải ra từ lò hơi dùng dầu FO: I.1.1.Dầu FO: I.1.2.Tổng quan về SO2: I.1.3.Tổng quan về bụi: I.2:Các phương pháp xử lý khí thải từ lò hơi dùng dầu FO: I.2.1.Phương pháp hấp thụ: I.2.2.Phương pháp hấp phụ: I.2.3.Phương pháp đốt: Chương II: Đề xuất công nghệ và tính toán : Đề xuất công nghệ: Thuyết minh công nghệ: Chương III: Tính toán thiết kế Chương IV: Tính kinh tế: Chương V: Kết luận: Chương I: Giới thiệu tổng quan và các phương pháp xử lý khí thải ra từ lò hơi dùng dầu FO I.1Giới thiệu tổng quan về dầu FO và các khí thải ra từ lò hơi dùng dầu FO: Thành phố Hồ Chí minh là một trung tâm sản xuất công nghiệp trọng điểm ở phía nam. Hầu hết các ngành công nghiệp tại Thành Phố đều sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau để làm chất đốt nhằm cung cấp năng lượng cho các quá trình công nghệ khác nhau.Do đặc điểm kinh tế địa lý,phần lớn nhà máy ở Thành Phố Hồ Chí Minh đều sử dụng dầu để làm nhiên liệu . Nguồn thải do đốt dầu (chủ yếu là dầu FO) được coi là nguồn thải quan trọng nhất vì các lý do: - Là nguồn thải có khối lượng lớn nhất: Với nguồn nhiên liệu loại này chỉ tính cho một Nhà máy điện Hiệp Phước trong khu công nghiệp Hiệp Phước với công suất 675 MW khi xây dựng xong ,mỗi giờ sẽ thải vào khí quyển một khối lượng lớn các chất ô nhiễm không khí như sau: Lưu lượng khói 3578000 m3 SO2 8721 kg NO2 438 kg SO3 108 kg Bụi 43 kg Bảng I.1: Thành phần khí thải lò hơi - Là nguồn thải được phân bố khắp nơi ,hầu như tất cả các nhà máy đều sử dụng dầu FO làm nhiên liệu để cung cấp năng lượng cho các quá trình công nghiệp như lò hơi ở rất nhiều xí nghiệp, lò sấy,lò rang ở ngành công nghiệp thực phẩm, lò nung ở ngành luyện kim... - Là nguồn thải có chứa đầy đủ các chất ô nhiễm không khí đặc trưng như SO2,NO2,CO,bụi và các chất ô nhiễm nguy hiểm khác như SO3, aldehyde, cacbua hydro,.. - Là nguồn gây ô nhiễm nhiều nhất và gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ cho nhân dân xung quanh các nhà máy có đốt dầu và là nguồn thải bị thưa kiện nhiều nhất I.1.1Dầu FO: Dầu là nhiên liệu phổ biến sử dụng trong các lò công nghiệp.Nhiên liệu dầu đốt trong lò được phân thành:Dầu nặng(heavy oil),như dầu mazut và dầu nhẹ (light oil) như dầu diesel và dầu hỏa( kerosen). Dầu FO hay còn gọi là mazut là phần cặn của quá trình chưng cất dầu mỏ ở áp suất khí quyển,hoặc cặn chưng cất các sản phẩm của quá trình chế biến sau các phân đoạn nguyên liệu của dầu thô,phân tách chiết ra trong công nghệ sản xuất dầu nhờn truyền thống… Nhiệt trị của dầu FO là 10,175 kcal/kg và tỷ trọng là 0,7 – 0,97 kg/l. Dầu FO có 2 loại: 1.Dầu FO hàng hải:Là loại nhiên liệu dùng cho các nồi hơi của tàu hải quân như loại F-5,F-12 của Liên Xô cũ được dùng ở nước ta thời gian trước. 2.Dầu FO đốt lò nặng hơn dầu FO hải quân được dùng cho mọi thiết bị nồi hơi,các lò nung trong công nghiệp sành sứ,thủy tinh,luyện gang thép,dệt nhôm,là nhiên liệu đốt lò sấy trong các ngành công nghiệp thực phẩm…cho thiết bị động lực của tàu thủy. Chỉ tiêu quan trọng nhất của dầu FO là độ nhớt và hàm lượng lưu huỳnh S.Yêu cầu các loại dầu đốt lò phải có độ nhớt phù hợp cho quá trình bơm,vận chuyển dầu vào hệ thống đốt cũng như quá trình phun nóng ở bộ phận mỏ phun vào lò, độ nhớt càng nhỏ thì việc bơm nhiên liệu càng dễ dàng và nhiên liệu được tán sương tốt ở bec đốt phun nhờ thế quá trình diễn ra hoàn toàn,cho hiệu suất cao,ít ô nhiễm.Nếu độ nhớt quá cao phải thiết bị và lắp đặt thêm hệ thống hâm nóng để làm giảm độ nhớt của dầu tới mức phù hợp với yêu cầu của mỏ phun.Trên thực tế,độ nhớt của các loại dầu FO(4O0C) khoảng 2- 6 cSt là phù hợp. Dựa vào độ nhớt động học dầu FO được phân loại như sau. 1.FO N01: Là loại nhiên liệu đốt có độ nhớt động học ở nhiệt độ 500C không lớn hơn 87 cSt . 2.FO N02: Là loại nhiên liệu đốt có độ nhớt động học ở nhiệt độ 500C từ lớn hơn 87 cSt đến 180 cSt.Dựa vào hàm lượng lưu huỳnh N02 được chia thành 2 loại: - FO N02A:Hàm lượng lưu huỳnh không lớn hơn 1,5%,ký hiệu là FO N02A(1,5%) - FO N02B:Hàm lượng lưu huỳnh từ 1,5% đến 3%.Ký hiệu là FO N02B (3%). 3.FO N03:Là loại nhiên liệu đốt có độ nhớt động học ở nhiệt độ 500C từ lớn hơn 87 cSt đến 380 cSt. Hiện nay nước ta ban hành tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6239-1997 đối với các chỉ tiêu trong thành phần của dầu FO. Dầu FO khi cháy tạo ra khí có nhiều hợp phần S dạng S02 và S03.Những chất này có tác dụng ăn mòn kim loại và gây ô nhiễm môi trường.Cần phải hạn chế tới mức tối thiểu.Ở nước ta hiện nay hàm lượng lưu huỳnh cho phép trong dầu FO tối đa là 3% khối lượng,nhưng nhiều nước khác trên thế giới có xu hướng sử dụng dầu FO giảm đến mức thấp nhất bằng 0,5% khối lượng.Ngoài ra còn yêu cầu nhiên liệu lò đốt không chứa kim loại nặng đặc biệt là vanadi.Khi dầu cháy vanadi dễ kết hợp với sắt tạo thành hợp kim có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (khoảng 6000C)gây nên hiện tượng thủng lò. Stt Tên chỉ tiêu Loại nhiên liệu FO N01 FON02A FO N02B FO N03 1 Khối lượng ở 150C(kg/l)không lớn hơn 0,965 0,970 0,970 0,991 2 Độ nhớt động học ở 500C (cSt) không lớn hơn 87 180 180 380 3 Điểm chớp cháy cốc kín(0C)không nhỏ hơn 66 66 66 66 4 Hàm lượng lưu huỳnh (%kl)không lớn hơn 2 1,5 3,0 3,0 5 Điểm đông đặc(0C)không lớn hơn +10 +21 +21 +21 6 hàm lượng nước (%kl)không lớn hơn 1 1 1 1 7 Hàm lượng tạp chất(%kl) không lớn hơn 0,15 0,15 0,15 0,15 8 Nhiệt trị (cal/l) không nhỏ hơn 9800 9800 9800 9800 9 Hàm lượng tro(%kl) không lớn hơn 0,15 0,15 0,15 0,35 10 Cặn cacbon Coradson(%kl) không lớn hơn 6 10 10 14 Bảng I.2 Do đặc điểm về địa lý hầu hết các nhà máy ở phía Nam nước ta hay ở khu vực TP Hồ Chí Minh đều sử dụng các sản phẩm chưng cất từ dầu mỏ làm nhiên liệu cung cấp năng lượng:lò hơi,lò sấy,lò nung… Nguồn thải do dầu đốt (chủ yếu là dầu FO) được coi là nguồn thải quan trọng nhất,có khối lượng lớn nhất và phân bố rộng nhất.Là nguồn thải có chứa đầy đủ các chất ô nhiễm gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Nhu cầu tiêu thụ dầu FO tại Tp.HCM ngày càng tăng có thể thấy ở bảng sau: Bảng I.3.Nhu cầu tiêu thụ dầu FO tại TP.HCM Năm Lượng dầu FO(tấn/ngày) 1995 1.107.000 1996 1.895.000 1997 1.885.000 1998 1.748.000 1999 1.882.000 2000 1.843.000 I.1.2Tổng quan về SO2 : Khí sunfurơ là chất khí không màu ,có mùi hăng cay khi nồng độ trong khí quyển là 1ppm,là sản phẩm của quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (ví dụ dầu FO). SO2 có nhiệt độ nóng chảy ở -750C và nhiệt độ sôi ở -100C SO2 rất bền nhiệt((ΔH0tt =- 296,9kJ/mol). Khí SO2 là một chất khí ô nhiễm khá điển hình.SO2 có khả năng hòa tan trong nước cao hơn các khí gây ô nhiễm khác nên dễ phản ứng với cơ quan hô hấp của con người và động vật. Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hoá protein và đường,thiếu vitamin B,C ức chế enzyme oxydaza. Khi hàm lượng thấp, SO2 có th ể làm sưng viêm mạc. SO2 làm thiệt hại đến mùa màng, nhiễm độc cây trồng.Khí SO2 trong khí quyển khi gặp các chất oxy hóa dưới tác động của nhiệt độ,ánh sáng chúng chuyển thành SO3.Khi gặp nước SO3 + H2O = H2SO4 là nguyên nhân gây nên mưa axit gây thịêt hại lớn.Nhà cửa,kiến trúc công trình làm bằng kim loại dễ bị ăn mòn, động vật và thực vật chậm phát triển hoặc chết. I.1.3Tổng quan về bụi: Ô nhiễm bụi gây tác hại đến sức khoẻ đặc biệt nếu bụi chứa các chất độc hại . Thành phần hoá học ,thời gian tiếp xúc là các yếu tố ảnh hưởng đến các cơ quan nội tạng . Mức độ bụi trong bộ máy hô hấp phụ thuộc vào kích thước ,hình dạng, mật độ hạt bụi và cá nhân từng người. Bụi đất đã không gây ra các phản ứng phụ trong cơ thể do có đặc tính trơ và không chứa các hợp chất có tính độc hại.Bụi đất ,cát có kích thước lớn (bụi thô) ,nặng , ít có khả năng di vào phế nang phổi , ít ảnh hưởng đến sức khoẻ. Bụi than tạo thành trong quả trình đốt nhiên liệu có thành phần chủ yếu là các chất Hydrocacbon đa vòng là chất ô nhiễm có độc tính cao vì có khả năng gây ung thư . Khi tiếp xúc ,phần lớn bụi than có kích thước lớn hơn 5 micromet bị các dich nhầy ở các tuyến phế quản và các long giữ lại . Chỉ có các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5 micromet vào được phế nang. Bụi vào phổi gây kích thước cơ học,xơ hoá phổi dẫn đến các bệnh hô hấp như khó thở ,ho, khạc đờm, ho ra máu, đau ngực,… Tiêu chuẩn bộ y tế Việt Nam năm 1992 quy định đối với bụi than trong không khí tại khu vực dân cư là 0.15 mg\m3,TCVN 1995 quy định bụi tổng cộng trong không khí xung quanh 0.5 mg|m3 I.2.Các phương pháp xử lý khí thải từ lò hơi dùng dầu FO: I.2.1: Phương pháp hấp thụ: Hấp thụ là quá trình lôi cuốn chọn lọc một cấu tử nào đó từ hỗn hợp khí bởi chất lỏng. Dựa vào sự tương tác giữa chất hấp thụ (dung môi) và chất bị hấp thụ(chất ô nhiễm) trong pha khí , phân thành 2 loại hấp thụ: Hấp thụ vật lý:Dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng(tương tác vật lý).Hấp thụ vật lý được sử dụng rộng rãi trong xử lý khí thải. Hấp thụ hóa học:Cấu tử trong pha khí và pha lỏng có phản ứng hóa học với nhau (tương tác hóa học). Quá trình hấp thụ mạnh hay yếu là tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi và các chất ô nhiễm trong khí thải. Hấp thụ là một quá trình mà truyền khối mà ở đó các phân tử chất khí chuyển dịch và hòa tan vào chất lỏng.Sự hòa tan có thể diễn ra đồng thời với một phản ứng hóa học giữa các hợp phần của pha lỏng và pha khí hoặc không có phản ứng hóa học. Truyền khối thực chất là một quá trình khuếch tán mà ở đó chất khí ô nhiễm dịch chuyển từ trạng thái có nồng độ cao đến trạng thái có nồng độ thấp hơn .Việc khử chất khí diễn ra theo 3 giai đoạn: 1. Khuếch tán chất khí ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng 2. Truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí /lỏng 3. Khuếch tán chất khí hoàn tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào trong pha lỏng Sự chênh lệch nồng độ ở bề mặt tiếp xúc pha thuận lợi cho động lực của quá trình và quá trình hấp thụ diễn ra mạnh mẽ trong điều kiện diện tích tiếp xúc pha lớn,độ hỗn loạn cao và độ khuếch tán cao.Bởi vì một số hợp phần của hỗn hợp khí có khả năng hòa ta mới có thể hòa tan được trong chất lỏng,cho nên quá trình hấp thụ chỉ đạt hiệu quả cao khi lựa chọn dung dịch hấp thụ có tính hòa tan cao hoặc những dung dịch phản ứng không thuận nghịch với chất khí cần được hấp thụ. Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc càng lớn càng tốt giữa hai pha khí và lỏng . Nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ như sau (hình I.1) - Dòng khí được dẫn vào ở đáy tháp, dung dịch hấp thụ được phun ở đỉnh tháp. - Dòng khí cần xử lý tiếp xúc với dung dịch hấp thụ, chất cần xử lý được giữ lại trong dung dịch hấp thụ và được thu ở đáy tháp.Dòng không khí sạch thoát ra ngoài trên đỉnh tháp. Có nhiều dạng kiểu thiết bị hấp thụ khác nhau và có thể phân thành các loại chính sau: 1. Buồng phun,tháp phun:Trong đó chất lỏng được phun thành giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí đi qua.Tháp phun đươc sử dụng khi yêu cầu trở lực bé và khí có chứa hạt rắn. 2. Thiết bị sục khí: Khí được phân tán dưới dạng các bong bóng đi qua lớp chất lỏng.Quá trình phân tán khí có thể được thực hiện bằng cách cho khí đi qua tấm xốp,tấm đục lỗ hoặc bằng cách khuấy cơ học . 3. Thiết bị hấp thụ kiểu sủi bọt: Khí đi qua tấm đục lỗ bên trong có chứa lớp chất lỏng mỏng. 4. Thiết bị hấp thụ có đệm bằng vật liệu rỗng(tháp đệm):Là một tháp dạng cột bên trong chất gần đầy các vật liệu đệm nhằm tạo ra một bề mặt tiếp xúc cao nhất có thể để cho dòng khí (đi từ dưới lên)và dòng lỏng(từ đỉnh tháp xuống) tiếp xúc tốt với nhau khi chuyển động ngược chiều trong lớp đệm.Quá trình tiếp xúc này sẽ làm cho bụi và chất ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại và bị hấp thụ bởi dòng chất lỏng.Tháp đệm thường được sử dụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng:khí lớn.Khí không chứa bụi và hấp thụ không tạo ra cặn lắng.Vật liệu đệm được sử dụng trong các tháp này có thể là đá nghiền,vòng rassing,vật thể hình yên ngựa ,vòng ngăn,than cốc ,đá xoắn ốc,vật liệu ô vuông làm bằng gỗ hoặc các loại sợi tổng hợp. 5.Tháp đĩa: Có cấu tạo là một thân tháp hình trụ thẳng đứng trong có gắn các đĩa có cấu tạo khác nhau. Như vậy để hấp thụ được một số chất nào đó ta phải dựa vào độ hòa tan chọn lọc của chất khí trong dung môi để chọn dung môi cho thích hợp hoặc dung dịch thích hợp(trong trường hợp hấp thụ hóa học).Quá trịnh hấp thụ được thực hiện tốt hay xấu phần lớn là do tính chất dung môi quyết định,hiệu quả của quá trình phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc bề mặt giữa khí thải và chất lỏng ,thời gian tiếp xúc,nồng độ môi trường hấp thu và tốc độ phản ứng giữa chất hấp thu và khí thải. I.2.2.Phương pháp hấp phụ: Hấp phụ là hiện tượng tăng nồng độ của một chất tan (chất bị hấp phụ) trên bề mặt một chất rắn ( chất hấp phụ).Chất đã bị hấp phụ chỉ tồn tại trên bề mặt chất rắn ,không phân bố đều khắp trong toàn bộ thể tích chất hấp phụ.(còn gọi là quá trình phân bố 2 chiều). Trong kỹ thuật xử lý ô nhiễm không khí ,phương pháp hấp phụ được dùng để thu hồi và sử dụng lại hơi của các chất hữu cơ,khử mùi các nhà máy sản xuất thực phẩm ,thuộc da,nhuộm… Có thể phân loại phương pháp hấp phụ như sau: Dựa vào bản chất quá trình hấp phụ: Hấp phụ vật lý:Là hấp phụ đa phân tử,Lực liên kết là lực hút giữa các phân tử (Lực Vanderwaals) không tạo thành hợp chất bề mặt. Hấp phụ hóa học:là hấp phụ đơn phân tử,lực liên kết là lực liên kểt bề mặt tạo nên hợp chất bề mặt. Dựa theo điều kiện hấp phụ: Hấp phụ trong điều kiện động Hấp phụ trong điều kiện tĩnh Hấp phụ chọn lọc:Dựa vào ái lực khác nhau giữa chất ô nhiễm và bề mặt chất rắn,phụ thuộc vào bản chất hóa học của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Hấp phụ trao đổi:Dựa vào cường độ hoặc ái lực của các ion chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Quá trình hấp phụ có thể được tiến hành trong lớp chất hấp phụ đứng yên, tầng sôi hoặc chuyển động Tuy nhiên trên thực tế phổ biến nhất là thiết bị với lớp chất hấp phụ không chuyển động được bố trí trong tháp đứng,tháp nằm hoặc tháp vòng .Tháp đứng được sử dụng khi cần xử lý lưu lượng nhỏ. I.2.3.Phương pháp đốt: Áp dụng khi lượng khí thải lớn mà nồng độ chất ô nhiễm cháy được lại rất bé đặc biệt là những chất có mùi khó chịu. Các chất khí được xử lý theo phương pháp đốt thường là các hợp chất hydrocacbon,các dung môi hữu cơ…Việc xử lý khí thải theo phương pháp này được sử dụng trong trường hợp khí thải có nồng độ chất độc cao vượt quá giới hạn bắt cháy và có chứa hàm lượng oxygen đủ lớn. Quá trình đốt được thực hiện trong hệ thống gồm những thiết bị liên kết đơn giản có khả năng đạt hiệu suất phân hủy cao.Hệ thống đốt gồm cửa lò,bộ mồi lửa đốt bằng nhiên liệu và khí thải. Có 2 phương pháp đốt: Đốt bằng ngọn lửa trực tiếp(phương pháp oxy hóa nhiệt):làm cho chất ô nhiễm cháy trực tiếp trong không khí mà không cần bổ sung thêm nhiên liệu,chỉ cần nhiên liệu để mồi lửa và điều chỉnh. Thiêu đốt có xúc tác(phương pháp oxy hóa xúc tác):Quá trình oxy hóa chất ô nhiễm trên bề mặt chất xúc tác. Để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp cần phân tích phạm vi ứng dụng,ưu nhược điểm của các phương pháp nêu trên tạo cơ sở cho việc lựa chọn. A.Phương pháp hấp thụ: Ưu điểm: Rẻ,dễ ứng dụng,có thể sử dụng dung môi là nước để hấp thụ các khí độc hại như SO2,H2S...rất hiệu quả. Có thể sử dụng kết hợp khi cần rửa khí làm sạch bụi,khi trong khí thải có chứa cả bụi lẫn các khí độc hại mà các chất khí có khả năng hòa tan tốt trong nước rửa. Nhược điểm: Hiệu suất làm sạch không cao,không dùng để xử lý dòng khí có nhiệt độ cao. Quá trình hấp thụ là quá trình tỏa nhiệt nên khi thiết kế nhiều trường hợp cần phải lắp đặt thêm thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp hấp thụ để làm nguội tăng hiệu quả quá trình xử lý như vậy thiết bị sẽ trở nên cồng kềnh,vận hành phức tạp. Việc lưc chọn dung môi thích hợp để xứ lý rất kho khăn khi chất khí không có khả năng hoà tan trong nước. Phải tiến hành tái sinh dung môi khi dung môi đắt tiền để giảm giá thành xử lý mà công việc này là rất khó khăn. B.Phương pháp hấp phụ: Ưu điểm: Điều chỉnh quá trình tinh vi hơn. Có thể sử dụng kết cấu tối ưu và kích thước tối ưu cho từng đoạn của thiết bị. Tiết kiệm được chất hấp phụ ,sử dụng tối đa năng suất hấp phụ. Quá trình thực hiện liên tục dẫn đến hiệu suất cao. Chất hấp phụ dễ kiếm và khá rẻ tiền,thường dùng nhất là than hoạt tính hấp phụ được nhiều chất hữu cơ. Nhược điểm: Kết cấu phức tạp. Chất hấp phụ bị mài mòn nên phải xử lý bụi Cường độ hấp phụ thấp do vận tốc dòng khí thấp do vận tốc khí nhỏ và không có sự xáo trộn mãnh liệt than. Hiệu quả hấp phụ kém nếu nhiệt độ khí thải cao. Không hiệu quả khi dòng khí ô nhiễm chứa cả bụi lẫn chất ô nhiễm thể hơi hay khí vì bụi dễ gây nên tắc thiết bị và làm giảm hoạt tính hấp phụ của chất hấp phụ (lúc này nếu muốn sử dụng ta phải lọc bụi trước khi cho dòng khí vào thiết bị hấp phụ). C.Phương pháp đốt: Ưu điểm: Phân hủy hoàn toàn các chất ô nhiễm cháy được Thích ứng được với sự thay đổi lưu lượng và tải lượng chất ô nhiễm trong khí thải. Hiệu quả cao với những chất khó xử lý bằng phương pháp khác. Có thể thu hồi nhiệt thải ra trong quá trình đốt. Trong những trường hợp khí thải có nhiệt độ cao có thể không cần phải gia nhiệt trước khi đưa vào đốt. Phương pháp đốt hoàn toàn phù hợp với việc xử lý các khí thải độc hại không cần thu hồi hay khả năng thu hồi thấp, khí thu hồi không có giá trị kinh tế cao. Có thể tận dụng nhiệt năng trong quá trình xử lý vào mục đích khác Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị ,vận hành lớn. Có thể làm phức tạp thêm vấn đề ô nhiễm không khí sau đốt có chlorine,N,S. Có thể cần cấp thêm nhiên liệu bổ sung,xúc tác gây trở ngại cho việc vận hành thiết bị. Đối với dòng khí này phương pháp lựa chọn để xử lý thích hợp nhất là phương pháp hấp thụ. I.2.3.Tính toán tải lượng các chất ô nhiễm do đốt dầu FO : Dựa trên phuơng trình phản ứng cháy ta tính được lượng không khí cần thiết để đốt cháy 1 kg dầu theo công thức sau: Lt = 11,53C + 34,4(H- O2/8) + 4,29S (1) Trong đó C,H,O2,S là hàm lượng tĩnh của các nguyên tố cacbon, hidro, oxy, lưu hùynh có trong dầu FO và được lấy bằng 0,853; 0,109; 0,0035; 0,028. Thế vào phương trình (1): Lt = 11,53x0,853 + 34,4(0,109- 0,0035/8) + 4,29x0,028 = 13,69kgkk/kgdầu Lượng không khí ở điều kiện chuẩn (1at, 2730K) được tính theo công thức: Lk0 = ( mf – mNC) + Lt, kg (2) mf= 1 , mNC = 0,008 là hàm lượng tro trong dầu. Thay vào (2) Lk0 = ( 1- 0,008) + 13,69 = 14,68 kg kk/kg dầu = 12,23m3kk/kgdầu Lò hơi họat động có hệ số nhiệt thừa là α = 1,2 và Tkhói = 2500C.Khi đó lưu lượng khói thải khi đốt 1kg dầu được tính theo công thức: Lk = Lk0 x α ( 273 + T khói)/ 273 (3) Thế các giá trị vào (3) Lk = 12,23 x 1,2 (273+ 250) / 273 = 28,11 m3/kgdầu Với hệ số ô nhiễm của SO2 là 18.8S (b ảng I.7) với àm lượng lưu huỳnh S = 3% ( do dầu có chất lượng tương đối tốt) ta tính được lượng SO2 trong khói thải là: 18,8x3 = 56,4g/ldầu = 58,2g/kgdầu ( 1l dầu =0,97kg dầu) Có được tải lượng S02 ký hiệu là mS02,có được lưu lượng khí thải là Lk ,ta tính được nồng độ S02 trong khói thải đốt dầu như sau: NSO2 = mS02/Lk = 58,2/28,11 = 2,070 g/m3 = 2070 mg/m3 Tương tự tính được nồng độ của các chất ô nhiễm khác(bảng I.5). Lưu lượng khói thải là 28,11 m3/1kgdầu.Công suất lò đốt là 2000kgdầu/ngày . Lượng khói thải là 28,11m3/1kgdầu x 2000kgdầu/ngày = 56220 m3/ngày = 2343m3/h Bảng I.4 Hệ số phát thải ô nhiễm do đốt dầu FO Ch ất g ây ô nhi ễm H ệ s ố g/l Nh à m áy đi ện C ông nghi ệp kh ác SO2 18.8S 18.8S SO3 0.29S 0.24S NO2 12.46 8.62 CO 0.005 0.24 b ụi 1.19 1.79 Bảng I.5.Nồng độ các chất ô nhiễm chủ yếu trong khí thải dầu FO theo lý thuyết: Ch ất g ây ô nhi ễm N ồng đ ộ mg/m3 Nh à m áy đi ện c ông nghi ệp kh ác SO2 2070 2070 NO2 443 307 CO 0.18 8.54 B ụi 42 63.6 Trong đó S là hàm lượng lưu huỳnh tính theo phần trăm khối lượng. Từ lý thuyết tính toán nồng độ các chất ô nhiễm do đốt dầu FO ta thấy nồng độ S02 lớn gấp 4 lần tiêu chuẩn cho phép.S02 là chât ô nhiễm chí