NHỮNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI SO2 HIỆU QUẢ

Sulphur dioxide (SO2) là chất độc hại, gây nhiều tác động cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Chính vì vậy, việc tìm kiếm các phương pháp hiệu quả để xử lý khí thải SO2 là thiết bị vô cùng bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp một số thông tin về SO2 và cách xử lý chúng trong khí thải.

Nguồn gốc và đặc tính của khí thải SO2

Khí SO2, hay lưu huỳnh đioxit, là một khí độc độc có mùi thơm, nặng hơn không khí và tan trong nước tạo thành axit sunfurơ. Khí này là một trong những tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là mưa axit.

Nguồn gốc của khí SO2 là do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch chứa lưu huỳnh, bao gồm các thành phần hơn đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Quá trình luyện kim, sản xuất công nghiệp và núi phun cũng là những nguồn phát thải SO2 đáng kể.

Hình 1: Lưu huỳnh đioxit

Lượng SO2 phát thải vào khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm các loại nhiên liệu được sử dụng, công nghệ sử dụng và các quy định về khí thải. Các quốc gia đang phát triển thường có lượng phát thải SO2 cao hơn các quốc gia phát triển phát triển sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch hơn và các quy định về khí thải dư hơn.

Tác hại của SO2 đến môi trường và con người

Đối với môi trường:

• SO2 là một trong những nguyên nhân gây mưa axit, làm giảm độ pH của đất và nước, ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và động vật, đồng thời làm mòn công trình xây dựng.
• Khí SO2 cũng góp phần tạo thành phần phun sương quang hóa, gây giảm tầm nhìn và hình ảnh có lợi cho sức khỏe con người.

Đối với con người:

• SO2 gây kích ứng mắt, mũi, đập,dẫn đến ho, khó thở, viêm khí và làm trầm trọng thêm các bệnh hô hấp như hen suyễn, chống oxy hóa mãn tính.
• Nó cũng ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây ra các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi, mất ngủ và giảm khả năng tập trung.
• Tiếp xúc với SO2 có thể gây phản ứng, dị ứng và làm chậm quá trình chữa lành vết thương.

Các phương pháp xử lý khí cụ SO2

Dưới đây là một số phương pháp được sử dụng trong quá trình xử lý khí thải SO2: 

Hấp thụ SO2 bằng nước

Xử lý khí thải SO2 bằng nước là phương pháp đơn giản nhất bởi nước là nguồn nguyên liệu dễ tìm, chi phí thấp. Do đó, phương pháp này khá phổ biến trong công việc xử lý SO2. 

Quá trình xử lý khí SO2 chia làm 2 giai đoạn: 

• Giai đoạn 1: Ở giai đoạn này, nước sẽ được phun vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp vật liệu đệm nước để hấp thụ S02
• Giai đoạn 2: Thu hồi SO2 

Hệ thống hấp thụ khí SO2 sử dụng nước lạnh để “bắt” khí SO2. Nước sau khi “bắt” đầy khí SO2 cần được “làm nóng” để giải phóng khí này ra và tái sử dụng nước.

Sử dụng phương pháp hấp thụ bằng nước khi:

• Dòng khí thải có nồng độ SO2 cao
• Có nguồn nước sạch hơn
• Có thể xả nước có nồng độ axit ra sông Ngòi
• Có nguồn cung cấp nhiệt 

Hình 2: Quá trình hấp thụ SO2 bằng nước 

Xử lý SO2 bằng dung dịch sữa vôi

Phương pháp này dựa trên khả năng hấp thụ SO2 của dung dịch sữa vôi (dung dịch bão hòa của Ca(OH)2) để tạo ra các hợp chất không tan. Quy trình xử lý khí thải SO2 diễn ra như sau: 

Giai đoạn 1: Hấp thụ SO2

• Dung dịch sữa vôi được phun vào dòng khí chứa SO2.
• SO2 phản ứng với Ca(OH)2 tạo thành CaSO3 và H2O.
• Phương pháp phản hồi:

Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O

Giai đoạn 2: Oxy hóa CaSO3 và lắng đọng

• CaSO3 được oxy hóa bởi oxy trong không khí tạo ra CaSO4.
• CaSO4 là chất rắn ít tan nên sẽ lắng xuống đáy.
• Phương pháp phản hồi:

2CaSO3 + O2 → 2CaSO4

Hình 3: Sơ đồ hệ thống công nghệ xử lý khí thải SO2 bằng dung dịch sữa vôi

>>>Xem thêm: Hệ thống xử lý khí thải

Xử lý bằng đá vôi (CaCO3) hoặc vôi nung (CaO)

Đá vôi và vôi nung là những vật liệu dễ tìm và có giá thành thấp, vì vậy đây là phương pháp được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp. Quá trình xử lý khí SO2 bao gồm các bước sau: 

• Khí thải chứa SO2 đi qua hệ thống xử lý, cụ thể là tháp hấp thụ. Luồng khí được nạp từ dưới lên trên.
• Dung dịch Ca(OH)2 được bơm hoàn thành vào tuần và phun sương từ trên xuống, tạo thành màn tiếp xúc khí thải.
• SO2 trong khí thải phản ứng với Ca(OH)2, tạo thành Ca(HSO3)2 và CaSO3 theo phương pháp hóa học.

• 2SO2 + Ca(OH)2 → Ca(HSO3)2
• Ca(HSO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaSO3 + 2H2O

• CaSO3 ít tan nên lắng xuống đáy tháp, được thu gom và xử lý.
• Khí sau khi được xử lý (loại bỏ SO2) đi qua hệ thống phân tách và thoát ra ngoài môi trường.

Hấp thụ SO2 bằng dung dịch NaOH

Phương pháp sử dụng NaOH để xử lý khí thải SO2 có ưu điểm là không gây ra hệ thống phun. Quá trình hấp thụ diễn ra theo phương pháp hóa học sau: 

• Tỉ lệ 1:1:

SO2 + NaOH → NaHSO3

• Tỉ lệ 1:2:

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Hấp thụ SO2 bằng magie oxit (MgO)

Về cơ bản, nguyên tắc xử lý khí thải SO2 bằng MgO tương tự như cách xử lý bằng sữa vôi. SO2 được hấp thụ bởi Magie oxy tạo thành tinh thể chứa nước sunfit magie. Sunfit magie tan trong nước rẻ, nên dư lượng tinh sẽ được lắng đọng và thu hồi. Các diễn đàn phản hồi theo phương pháp: 

MgO + SO2 → MgSO3

MgSO3 +SO2+H2O → Mg(HSO3)2

Mg(HSO3)2+ MgO → 2 MgSO3 + H2O

Trong quá trình phản ứng, magie sunfit bị oxy hóa tạo thành magie Sunfat, điều này cản trở quá trình tái sinh MgO cần có chế độ tiếp xúc giữa pha khí và pha dư hoặc sử dụng chất giảm oxy hóa.

Quá trình tái sinh Magie được thực hiện trong lò nung ở nhiệt độ 900oC và cho thêm bột, khí SO2 thoát ra được thu hồi, xử lý bụi và được sử dụng để sản xuất axit sunfuric:

Phương pháp tái sinh:

MgSO3 thành → SO2 + MgO

Xử lý SO2 bằng Amoniac

Quá trình xử lý khí SO2 bằng Amoniac được chia thành 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Xử lý SO2

• Khí thải chứa SO2 được làm sạch và làm sạch bụi bằng Máy chà sàn.
• Khí thải được đưa vào tháp hấp thụ nhiều tầng.
• Dung dịch NH3 được thải vào các tầng của tháp để hấp thụ SO2.
• Nước được rút vào tầng trên cùng của tháp để hạn chế chế độ bay hơi của NH3.
• Khí sạch sau khi được xử lý được xả ra bên ngoài.
• Phương pháp hấp thụ:

SO2 + NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(NH4)2SO3 + SO2 + H2O → NH4HSO3

Giai đoạn 2: Giai đoạn hoàn thiện

• Một phần dịch vụ được thu thập ở đáy tháp hấp thụ được đưa qua tháp hoàn nguyên để phân tách SO2.
• SO2 được tách ra và thu hồi để sử dụng cho các mục tiêu khác.

NH4HSO3 → (NH4)2SO3 + SO2 + H2O

• Dịch vụ sau khi phân tách SO2 được đưa qua tháp phun hơi, thùng kết tinh và máy vắt ly tâm để phân tách (NH4)2SO4.
• Một phần (NH4)2SO4 được bổ sung trở lại tháp hấp thụ để tiếp tục xử lý khí thải SO2.
• Phần còn lại của (NH4)2SO4 được sử dụng để sản xuất phân tích.
• Một dịch vụ được ở đáy tháp hấp thụ được tặng sang nội dung để tích lũy huỳnh quang.

Hình 4: Hệ thống xử lý SO2 bằng Amoniac

Hút khí SO2 bằng các chất hữu cơ

Phương pháp xử lý khí thải SO2 bằng chất hữu cơ được ứng dụng nhiều trong các nhà máy hóa chất, luyện kim. Các chất hữu cơ thường được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình hấp thụ là anilin, toluidin, xyldin và dimetylanilin. Quá trình xử lý:

Giai đoạn 1: Quá trình Sunfidin

• Khí SO2 được hấp thụ vào dung dịch sunfidin (dung dịch một số chất thơm amin)
• Phản ứng xảy ra:

SO2 + R2NH →R2NHSO3

Giai đoạn 2: Quá trình xử lý khí thải SO2 bằng dimetylanilin

• Dung dịch sunfidin sau khi hấp thụ SO2 được đưa qua tháp khử mùi
• Dung dịch dimetylanilin được đưa vào tháp khử trùng để khử SO2 thành S
• Phản ứng xảy ra:

2R2NHSO3 + 3SO2 + 2H2O → 3S + 2R2NH2SO4

Giải pháp đã được trình bày trong bài viết về việc cung cấp các loại thuốc được lựa chọn đa dạng có thể giúp các ngành công nghiệp và doanh nghiệp giảm thiểu lượng khí thải SO2, góp phần cải thiện chất lượng không khí và bảo vệ sức khỏe cộng đồng . Bằng cách áp dụng hợp lý các phương pháp xử lý, chúng tôi có thể đạt được mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm không khí và xây dựng một tương lai bền vững hơn.

CÔNG TY CỔ P HẦU N CÔNG màu hồng MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ : Lầu 3, Tòa nhà Đông Dương, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM

Hotline : 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại:  (028) 66 797 205

Email : admin@envico.vn

Trang web:  Congnghemoitruong.net 

Website :  Môi trường công nghệ Envico