Blog Archives

Bài giảng H2S, SO2, SO3-GDBVMT

Thực hiện: Châu Pha http://d1.scribdassets.com/ScribdViewer.swf

Advertisements

Các chất ô nhiễm hình thành trong quá trình cháy

(06-05-2009 09:27:10)

Trong quá trình cháy trong lò hơi, các chất ô nhiễm chủ yếu là NOX, SOX và thủy ngân là các dạng dễ xuất hiện nhất, ngoài ra còn có các hợp chất biến đổi khác ở nồng độ đáng kể. Các dạng chính cũng như phụ đều có ảnh hưởng quyết định tới việc lựa chọn phương pháp khống chế và tính năng của thiết bị khống chế trong quá trình vận hành.

Như chúng ta đã biết, ở nhiệt độ rất cao, N2 và O2 phản ứng với nhau để tạo ra các ôxit nitơ. Cụ thể là sét trong cơn giông tạo ra các ôxít này, chúng thấm xuống đất và trở thành nguồn nitơ nuôi cây cối. Tuy nhiên, NOX tạo ra trong lò hơi nhà máy điện đốt than thường chỉ có 25% là do N2 và O2 phản ứng với nhau trong không khí đốt lò. ¾ còn lại là từ nitơ trong nhiên liệu.

NOX hình thành do sét và đốt than trong các lò hơi ngành điện

Cơ chế thứ hai này chịu ảnh hưởng rất lớn của kiểu lò đốt. Các lò hơi xiclon thường tạo ra nhiều NOX hơn so với các lò chạy bằng than bột. Như vậy chỉ từ quan điểm thiết kế lò hơi, kiểu lò hơi có tác động lớn tới lượng NOX cần loại bỏ.

Nhân tố quan trọng kia là thành phần của các NOX. Nói chung, khoảng chừng 90% sản phẩm ban đầu là NO, phần còn lại chủ yếu là NO2. NO2 có thể hòa tan phần nào đó trong nước (và thậm chí còn dễ hòa tan hơn nếu như được ôxy hoá tiếp thành N2O5), trong khi đó NO lại không. Kết quả là không thể sử dụng tháp lọc ướt để loại trừ NO và buộc phải phát triển các kỹ thuật khác để thu hồi NOX. Một trong số các kỹ thuật được áp dụng sớm nhất là sử dụng gió quá nhiệt (overfire air), theo đó giai đoạn cháy ban đầu được thực hiện với hỗn hợp có phần nghèo không khí để một phần đáng kể các nguyên tử nitơ trong than đá tự phản ứng để tạo thành N2. Giai đoạn cháy cuối cùng được thực hiện bằng việc phun thêm không khí vào bên trên ngọn lửa chính. Trong các phản ứng với nitơ, đây là phản ứng bền nhiệt động nhất, do liên kết ba giữa các nguyên tử nitơ trong phân tử N2 rất bền. Các phát triển mới trong công nghệ gió quá nhiệt tiếp tục cải thiện khả năng giảm NOX. Có thể nói rằng chỉ riêng quá trình này nhiều khi đã có thể giảm nồng độ NOX xuống dưới 0,09 kg/Mbtu.

Để giảm NOX xuống hơn nữa, tốt nhất là sử dụng phương pháp khử không xúc tác có chọn lọc (SNCR) và khử có xúc tác có chọn lọc (SCR), khử SCR có thể giảm nồng độ NOX xuống còn 0,1 pao/MBtu (0,045 kg/MBtu) hoặc thấp hơn. Trong cả hai kỹ thuật này, amoniắc (NH3) và urê (N2H4CO) được phun vào trong dòng khói thải để phản ứng với NOX. Quá trình này được mô tả sơ lược bằng các phương trình sau:


Hợp chất chứa lưu huỳnh thường gặp nhất xuất hiện trong quá trình cháy là SO2. Chính hợp chất này được loại bỏ trong tháp lọc. Tuy nhiên, lượng nhỏ SO3 cũng hình thành trong lò đốt và một tỷ lệ nhỏ SO3 nữa có thể tạo ra do ôxi hóa SO2 tại các tầng xúc tác SCR. Mọi người biết rõ rằng SO3, nếu được đưa thêm ở mức khống chế vào khói thải, sẽ làm giảm điện trở suất của tro bay á bitum (loại tro bay được tạo ra từ than vùng Powder River Basin – PRB). Nhưng SO3 nhiều quá mức lại tạo ra làn khói xanh từ ống khói, và có lẽ quan trọng hơn, SO3 phản ứng với hơi ẩm trong không khí để tạo ra axit sunfuric (H2SO4).

Mặc dù SO3 phản ứng với hơi ẩm trong không khí, nhưng tháp lọc ướt thì lại hầu như không giữ được hợp chất này. Dù vậy, để khắc phục những khó khăn đối với SO3, người ta đã phát triển một số kỹ thuật nhằm ngăn ngừa việc tạo ra hoặc thải SO3 qua ống khói. Cụ thể như phát triển các chất xúc tác SCR giảm thiểu hiện tượng ôxi hóa SO2 thành SO3 và phun chất kiềm vào để trung hòa SO3 trước, sau đó thu hồi trong tháp lọc.

Thủy ngân bị ôxi hóa rất dễ hòa tan và sẽ được thu hồi trong dung dịch tháp lọc ướt, nhưng thủy ngân ở dạng đơn chất thì lại không.

Sự hình thành thủy ngân khi nó thoát ra khỏi than trong và sau quá trình cháy là rất đáng quan tâm và phụ thuộc vào hàm lượng clo trong than. Khi không có clo, thủy ngân có xu hướng xuất hiện ở dạng đơn chất. Clo ôxi hóa thủy ngân chủ yếu thành Hg+2. Điều này ảnh hưởng lớn tới phương pháp thu hồi thủy ngân trong khói thải. Thủy ngân ôxi hóa rất dễ hòa tan, nhưng thủy ngân ở dạng đơn chất thì lại không. Do đó, đối với các công ty điện lực đốt than bitum miền Đông, tháp lọc ướt là giải pháp tiềm năng để loại bỏ phần lớn thủy ngân trong khói thải. Thủy ngân ôxi hóa cũng sẽ được hấp thụ vào các vật liệu có chứa than, than chưa cháy hết có trong khói thải cũng như than hoạt tính được chủ động phun vào. Khi SO2 được chuyển từ pha khí sang pha lỏng (và khi nó phản ứng lần đầu tiên với chất kiềm, có thể là đá vôi hay vôi), sản phẩm anion được tạo ra là muối sunfit (SO3-2). Sunfit dễ dàng bị ôxi hóa bởi không khí trong khói thải hoặc do việc phun không khí cưỡng bức, nhưng nó cũng có thể bị ôxi hóa do thủy ngân, mà thuỷ ngân khi đó trở về dạng đơn chất, không hòa tan được.

Đối với than PRB, chứa ít clo hơn loại than bitum, thủy ngân ở dạng đơn chất thường chiếm đa số. Mặc dù cũng có một lượng nào đó thủy ngân ở dạng đơn chất sẽ bị hấp thụ vào vật liệu chứa cácbon, nhưng quá trình này sẽ hiệu quả nhiều hơn nếu có thể ôxi hóa thủy ngân. Do đó, nhiều thử nghiệm đang tiến hành để ôxi hóa thủy ngân bằng cách phun muối clorua hay brômua vào trong khói thải hoặc là vào than trước khi đốt.

Một nhân tố tác động không tốt tới việc hấp thụ thủy ngân bằng vật liệu chứa cácbon là việc phun SO3 để làm tăng hiệu suất lọc tĩnh điện (EPS). Đốt than PRB tạo ra tro có điện trở suất cao, làm giảm một lượng nhỏ SO3. Tuy nhiên, SO3 cũng bị cácbon hấp thụ, do đó giảm hiệu quả giữ thủy ngân. Đây là một khó khăn vẫn đang được nghiên cứu.

Một dạng khác

Vấn đề cuối cùng đã được biết rõ từ nhiều năm nay nhưng vẫn là mối quan ngại của các công ty điện lực đốt một số loại than, đó là natri. Nhiều chất vô cơ trong than có cấu trúc silic phức tạp trong đó các kim loại khác nhau (như natri, nhôm, kali và các kim loại khác) liên kết với nhau. Nhưng natri cũng có thể tồn tại ở dạng muối, ví dụ như clorua. Khi đốt than, lượng natri “tự do” này bay hơi, nhưng sau đó bắt đầu ngưng tụ lại trong dải nhiệt độ xấp xỉ từ 1.300 F (700oC) tới 1.500 F (815oC). Tất nhiên khoảng nhiệt độ này tồn tại ở trong khoang phía sau lò hơi. Ở đó, natri ngưng tụ và giống như một loại keo, nó gom tro bay lại, tạo thành lớp bám tụ trên các ống quá nhiệt và ống gia nhiệt lại.

Một vấn đề có thể nảy sinh ở các công ty điện lực mà cán bộ quản lý nhiên liệu có quyền mua nhiều loại than ở thị trường tự do dựa vào giá thấp nhất. Mặc dù có thể nhiên liệu đều đến từ cùng một địa phương, nhưng chất lượng than giữa các mỏ – thậm chí nhiều khi trong cùng một vỉa than – có thể rất khác nhau, đặc biệt khi xét đến các tạp chất có trong than. Trong một số trường hợp, có thể dẫn đến hiện tượng tắc lò nhanh chóng và nghiêm trọng ở khoang phía sau lò hơi, với những hậu quả nghiêm trọng. Khi đó, ít nhất cũng có một số trường hợp mà chắc chắn nguyên nhân chính là do hàm lượng tăng cao chất bốc natri có trong than đá.

HIENDAIHOA.COM Theo KHCN Điện

Trung Quốc đang thải nhiều khí SO2 nhất thế giới

Thứ năm, 03 Tháng tám 2006, 20:00 GMT+7

Trung Quốc đã trở thành quốc gia thải khí sulphur dioxide (SO2) nhiều nhất thế giới, với hơn 1/2 lượng khí thải xuất phát từ các nhà máy điện sử dụng than đá.Theo báo cáo của Cục bảo vệ môi trường quốc gia Trung Quốc (SEPA), lượng khí SO2 thải ra đã tăng 27% trong thời gian từ năm 2000 đến 2005.

Báo cáo cho biết mỗi tấn khí thải làm thiệt hại cho nền kinh tế Trung Quốc 20.000 nhân dân tệ (2.500 USD). Tổng thiệt hại kinh tế trong năm 2005 của nước này lên hơn 62 tỉ USD khi lượng khí thải SO2 lên đến 25 triệu tấn.

“Ô nhiễm không khí, đặc biệt là mưa axit, là hậu quả của việc đạt được mục tiêu xây dựng một xã hội thịnh vượng bằng mọi cách”, báo cáo nói.

Mưa axit – làm ô nhiễm đất đai và nhiễm độc sông, hồ – đang tuôn xuống trên hơn 1/3 diện tích đất nước Trung Quốc. Ở một số khu vực, trong đó có nhiều quận của các tỉnh bờ biển giàu có Fujian và Zhejiang, 100% cơn mưa được xem là độc hại.

Trong nỗ lực hạn chế tình trạng này, SEPA đã ký một loạt các văn kiện với 6 công ty điện lực lớn nhất, có tổng lượng khí thải SO2 chiếm tới hơn 60% của cả nước, nhằm yêu cầu các công ty này giảm lượng khí thải xuống mức qui định.

TƯỜNG VY (Theo Reuters)
Việt Báo // showsource(“4”); // (Theo_TuoiTre)

Trung Quốc: 140 giáo viên và học sinh nhiễm khí độc

Cập nhật: 18/04/2007 – 23:51 – Nguồn: news_source(21);vnMedia.vn

Khoảng 140 học sinh và giáo viên ở miền tây nam Trung Quốc đã phải nhập viện sau khi hít phải một “lượng khổng lồ” khí SO2 bốc ra từ một nhà máy sản xuất phân bón ở khu vực này, hãng  tin Tân Hoa xã tối qua 17/4 đưa tin.

Vụ việc này xảy ra vào sáng sớm hôm thứ Hai (16/4) tại tỉnh Guizhou, Tân hoa xã dẫn lời một quan chức địa phương cho hay.

Khí gas không màu này có thể gây ra vấn đề về đường hô hấp, và đã đọng lại trong không khí do sương mù dầy đặc.

Ông Huang Yonghui, phó chủ tịch hạt Xifeng thuộc tỉnh Guizhou cho biết, 5 giáo viên và khoảng 135 học sinh của 2 trường tiểu học và một trường trung học đều gặp vấn đề về hô hấp đã được đưa vào viện.

6 học sinh đang “bị ốm nặng nhưng không nguy hiểm tới tính mạng”, ông Huan cho hay. Đồng thời, ông cũng thêm rằng, một số người bị nhiễm độc vẫn đang được điều trị. Tuy nhiên, ông từ chối không cho biết còn bao nhiều người vẫn đang nằm viện.

Các nhà chức trách địa phương đã phát động một cuộc điều tra về vụ việc này, hãng tin Tân hoa xã cho hay.

S.A – (AFP)

Mỹ: khí SO2 tăng 4% trong năm 2003

Thứ sáu, 24 Tháng chín 2004, 08:33 GMT+7

Vào thứ tư 22/9, chính phủ cho biết lượng khí SO2 (nguyên nhân gây ra các cơn mưa acid) đã tăng 4% trong năm 2003, nhưng có thể sẽ không ảnh hưởng đến mục tiêu chất lượng không khí trong thời gian tới.

Chính phủ cũng tiên đoán rằng việc tăng này sẽ kéo dài không quá 1 năm.

Các nhà máy năng lượng than đá là nguyên nhân chính gây ra tình trạng tăng trên khi tạo ra đến 10,6 triệu tấn SO2 vào năm 2003 so với 10,2 triệu tấn vào năm 2002 và lập lại thành tích của năm 2001.

Tuy nhiên ô nhiễm môi trường do SO2 đã giảm mạnh trong vòng 2 thập kỷ qua (từ 17,3 triệu tấn vào năm 1980 xuống còn 11,2 triệu tấn vào năm 2000).

Bộ bảo vệ môi trường (EPA) tiết lộ rằng những thông tin này là một phần trong bản báo cáo thường niên của Quốc Hội.

Năm chất gây ô nhiễm khác là: khí CO, oxit nitơ, muội, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và chì. Tuy nhiên EPA ước tính rằng khối lượng của chúng đã giảm xuống 2% (từ 150,2 triệu tấn vào năm 2002 xuống còn 147,7 triệu tấn vào năm 2003).

Leavitt, người nói với hội nghị bằng điện thoại từ Concord, N.H cho biết:” Bây giờ không khí đã sạch hơn 1 năm trước, nó cũng sạch hơn 2 năm trước đây. Không khí bây giờ sạch nhất trong vòng 3 thập kỷ qua nhưng rõ ràng là chúng ta vẫn chưa hành động. Có nhiều điều chúng ta cần học hỏi từ kinh nghiệm từ chương trình mưa acid trong thập kỷ qua (bắt đầu từ năm 1995). Đó là một chương trình rất hiệu quả”.

ANH QUÝ (Theo AP)
Việt Báo // showsource(“4”); // (Theo_TuoiTre)

Trung Quốc chi 780 triệu USD để hạn chế lượng SO2

Thứ ba, 22 Tháng ba 2005, 22:51 GMT+7

Trung Quốc dự định đầu tư 6,43 tỉ nhân dân tệ (780 triệu USD) để hạn chế khí thải SO2 từ than củi khô được dùng làm nhiên liệu trong việc phát triển kinh tế.

Mục đích để giảm bớt sự thoát ra của 650.000 tấn gỗ tại 31 nhà máy lớn nhất, tờ An Ninh Trung Quốc trích dẫn lời của Ủy ban cải cách và phát triển.

Theo Cục phân tích quốc gia, việc tiêu thụ than của Trung Quốc tăng 13,6% đến 1,58 tỉ tấn trong năm 2003, với lượng SO2 thoát ra tăng lên đến 15,75%.

Với hơn 60% nhà máy đốt cháy than để phát điện, việc tiêu thụ than ước tính 1,8 tỉ tấn trong năm nay. Vì vậy báo cáo dự đoán cho rằng lượng SO2 tăng từ 6 triệu tấn lên gần 20 triệu tấn vào năm 2005.

Trung Quốc, nơi có hiệu ứng nhà kính đứng thứ 2 trên thế giới chỉ sau Mỹ, là một thành viên của Nghị định thư Kyoto nhưng việc phát triển đất nước đã không có những kế hoạch chi tiết trong việc cắt giảm lượng khí thoát ra.

Tuy nhiên, việc tiêu thụ năng lượng để công nghiệp hóa đất nước sẽ làm cho sự ô nhiễm tăng lên, Trung Quốc đã bắt đầu có những biện pháp tích cực về vấn đề môi trường. Tại cuộc hội nghị Bonn về vấn đề phục hồi năng lượng tháng 6 năm ngoái, Trung Quốc cam kết tăng lượng phục hồi năng lượng khoảng 60GW vào năm 2010, khoảng 10% tổng năng lượng.

QUỐC DŨNG (Theo AFP)
Việt Báo // showsource(“4”); // (Theo_TuoiTre)

Lo ngại từ núi lửa Indonesia

Cập nhật lúc 11h25′ ngày 16/05/2006

Các nhà khoa học lo ngại, núi lửa Merapi có thể gây ô nhiễm môi trường không khí trên diện rộng nếu nó thực sự thức dậy.

Chất khí từ núi lửa bốc lên chủ yếu có thành phần sulphur dioxide, làm ô nhiễm không khí và có thể gây ra mưa acid –

Một nhà khoa học ở Viện Địa chất, Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam – nói.

Theo ông, chúng có thể gây ô nhiễm một vùng có bán kính tới 100km. Bởi thế, ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất

Indonesia này ở tỉnh Trung Java có thể ảnh hưởng đến một số tỉnh cực Nam nước ta nếu khói bụi bốc ra vào lúc gió Đông Nam hoạt động mạnh.

Merapi cựa quậy khoảng tháng nay song tăng dòng chảy dung nham mấy ngày qua làm dấy lên quan ngại một vụ phun trào ghê sợ có thể xảy ra nay mai.

“Điều mà các quan chức nói là chúng ta chuẩn bị đối mặt với một vụ phun trào lớn hơn so với những gì mà ta đang thấy vào lúc này” – Nhà núi lửa học Catherine Hickson (Đại học Sông Thompson, Canada) nói. Dòng nham tầng núi lửa là một trận thác tro nóng, bọt, mảnh đá, và khí núi lửa ào ào xuống triền núi với vận tốc 100 dặm (160km) 1 giờ.

Các đám mây khí và tro bốc lên từ miệng núi lửa Merapi

Ratmodo Purbo – Trưởng trạm quan sát ở Merapi – nói với AP rằng 27 cơn rung chấn núi lửa được ghi nhận hôm 13/5. Ngọn núi thổ ra ít nhất 14 lần suốt cả ngày và dòng dung nham tràn ra một vùng rộng 1 dặm (1,6km).

Nằm ở độ cao 2.900 mét, Merapi hoạt động liên tục cả thập kỷ nay. Vụ phun trào năm 1994 khiến ít nhất 66 người chết và đợt năm 1930 cướp đi 1.370 sinh mạng, theo trang Web của NASA. Tháng 1/1997, hàng nghìn nông dân cũng phải sơ tán vì Merapi hoạt động chỉ vài tháng trước khi xảy ra khủng hoảng tài chính châu á.

Merapi là một trong số ít nhất 129 núi lửa ở Indonesia, một phần của “Vòng cung Lửa”, chuỗi các vết đứt gãy và núi lửa bao quanh Thái Bình Dương.

Trong lúc chính quyền trung ương quyết định chi khẩn cấp hàng triệu USD để tiếp tục công tác sơ tán 14.000 dân ra khỏi khu vực xung quanh núi lửa Merapi, nhiều nông dân quyết định quay trở lại hôm qua, Chủ nhật 14/5.

Phóng viên Reuteurs tại hiện trường cho biết, những người trở về chủ yếu theo đạo Hồi, tôn giáo chính thống ở quốc gia 220 triệu dân. Họ cuồng tín rằng giờ là lúc hoàng đế siêu nhiên đang hiện lên trên đỉnh Merapi, nơi đang gây sự chú ý của các nhà khoa học trên toàn thế giới.

Theo CNN, khoảng 22.500 người cần được sơ tán đến các nơi trú ẩn đông đúc, những nơi quá tải gấp ba lần sức chứa, khi các chuyên gia dự đoán một vụ phun trào khổng lồ từ một trong những núi lửa nguy hiểm nhất Indonesia.

Nhà chức trách Indonesia ban lệnh sơ tán cho hàng nghìn cư dân gần Merapi hôm 13/5 và Liên Hợp Quốc dự tính 80.000 người có thể phải rời khỏi nhà vì phun trào, tùy thuộc vào dung nham chảy theo hướng nào.

Theo Tiền Phong Online (trích từ khoahoc.com.vn)