Tiểu luận môn công nghệ xử lý khí thải và tiếng ồn: công nghệ xử lý khí NOx

Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
1
CÔNG NGHỆ XỬ LÍ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
VÀ TIẾNG ỒN
(Nhóm 16; thứ 2, tiết 10-12, lớp: 03DHMT2)
ĐỀ TÀI: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NO
x
Bảng phân công công việc
Stt
Tên thành viên
Phân công công việc
1
Nguyễn Tấn Thành
Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, tổng hợp bài.
2
Phạm Văn Hảo
Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, thuyết trình.
3
Hoàng Nam Khánh
Tìm tài liệu, làm Word, thuyết trình.
4
Võ Đình Quang
Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, thuyết trình.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
2
MỤC LỤC
1. Tổng quan về NO
x
3
 Nguồn phát thải : 3
 Tác hại: 3

2. Hấp thụ 4
a. Hấp thụ bằng nước: 4
b. Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch amonicacbonat. 5
c. Thiết bị hấp thụ 7
 Tháp sục khí sủi bọt 7
 Scrubơ Venturi 8
 Tháp scrubơ có lớp đệm rỗng và tháp phun 10
3. Hấp phụ khí NO
X
bằng sililcagen, alumogel, than hoạt tính,vv 10
4. Giảm thiểu có xúc tác lượng oxit nitơ bằng các chất gây phản ứng khử khác nhau. 12
5. Giảm thiểu phát thải NO
x
bằng cách điều chỉnh quá trình cháy 14
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
3
1. Tổng quan về NO
x
Trong 7 thông số NO
x
: NO, NO
2
, NO
3,
N
2
O,N
2
O
3,

N
2
O
4
và N
2
O
5
, chỉ có N
2
O, NO, NO
2
là
có thể đánh giá được lượng tạo thành của chúng trong khí quyển. NO và NO
2
thường đi
với nhau và chúng có thể đặc trưng và đại diện cho NO
x
Là chất khí không màu, được tạo thành với quy mô lớn do cháy nhiên liệu không hoàn
toàn ở nhiệt độ cao.
 Nguồn phát thải :
 Nhà máy nhiệt điện
 Từ các nhà máy sản xuất HNO
3
 Động cơ ô tô.
 Tác hại:
 NO cũng có khả năng tạo liên kết với Hemoglobin như CO(mạnh gấp
1500 lần so với CO), làm giảm hiệu suất vận chuyển oxy của máu.
 NO oxi hóa thành NO2, gây ô nhiễm qua phản ứng quang hóa thứ cấp:
NO + O

3
 NO
2
+ O
2
 Là chất khí có màu nâu thẫm - hơi đỏ, vị cay, mùi kích thích, có thể
nhận biết ở nồng độ 0.12 ppm.
 Khí NO
2
với nồng độ 100ppm có thể làm chết người và động vật chỉ
sau vài phút:
 NO
2
oxi hóa thành N
2
O
5
nhờ O
3
:
2NO
2
+ O
3
 N
2
O
5
+ O
2

Vậy NO
x
có thể coi là tác nhân gây nên quá trình phân hủy ozon.
Nồng độ NO
x
và mức tác động đến sức khỏe con người
Nồng độ NO
2
ppm
Mức độ độc hại với con người
0.06ppm
Có thể gây bệnh phổi cho người nếu tiếp xúc lâu dài
1ppm
Thực vật sẽ bị ảnh hưởng trong 1 ngày
5ppm
Có thể gây tác hại đến cơ quan hô hấp sau vài phút
tiếp xúc
15-50 ppm
Gây ảnh hưởng đến tim, phổi, gan sau vài giờ tiếp xúc
100ppm
Có thể gây chết người sau vài phút tiếp xúc
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
4
2. Hấp thụ
a. Hấp thụ bằng nước:
Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa oxit nitơ với nồng độ thấp thường được xử lý
bằng phương pháp dùng nước để rửa khí trong các loại thiết bị như scrubo, thiết bị sục
khí sủi bọt, ống venturi,… Hiệu quả khử NO
x
theo các phương pháp nêu trên thường

không cao, tối đa đạt khoảng 50%.
Theo kết quả nghiên cứu của Peters M.S, hiệu quả hấp thụ NO
2
+NO
4
bằng nước phụ
thuộc vào nồng độ ban đầu của NO
x
trong khí thải và loại vật liệu hấp thụ được thể hiện ở
hình:
1-Hiệu quả của quá trình hấp thụ oxit nitơ bằng nước và hấp phụ bằng silicagel:
1-tháp sục khí; 2-hấp phụ bằng silicagel; 3-tháp rửa khí có mũ chụp; 4-tháp rửa khí với
lớp đệm; 5-tháp phun( rỗng).
Nitơ đioxit và đinitơ tetraoxit (NO
2
và N
2
O
4
) kết hợp với nước tạo thành axit nitric và
axit nitrơ. Tiếp theo, axit nitrơ có thể bị oxi hóa thành đioxit nitơ mà đến lượt mình nó sẽ
kết hợp nhiều nước hơn. Các phản ứng xảy ra như sau:
Hiệu quả khử, %
Nồng độ ban đầu của NO
2
+ N
2
O
2
, % thể tích

Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
5
2NO
2
(hoặc N
2
O
4
) + H
2
O  HNO
3
+ HNO
2
(1)
2HNO
2
 NO + NO
2
(hoặc ½ N
2
O
4
) + H
2
O (2)
NO + ½ O
2
 NO
2

(3)
2NO
2
 N
2
O
4
(4)
Phản ứng (1) xảy ra trên lớp màng ngăn giữa pha khí và pha lỏng. Quá trình oxi hóa của
oxit nitơ xảy ra tương đối chậm nhưng thực hiện đến cùng. Còn các phản ứng (1), (2)
không được thực hiện đến cùng khi có mặt của axit nitric đậm đặc, tuy nhiên chúng cũng
đi đến hoàn thành khi tiếp xúc với nước sạch.
Điều kiện khử NO
2
trong không khí ở nhiệt độ 25
0
C cho kết quả trên biểu đồ 1
Thiết bị hấp thụ
Lưu lượng
(m
3
/h)
Tổn thất
áp suất ΔP
(kPa)
Ghi chú
Khí
Nước
Thiết bị sủi bọt một
cấp với màng vải thủy

tinh
0,9
0,0018
5,84
Sợi thủy tinh cỡ vừa. Cột
nước thiết bị sục khí 95mm.
Tháp hấp thụ một cấp
với đĩa tản nước
1,8
0,0018
0,277
Bề cao lớp nước 22mm, vận
tốc chảy qua lỗ 0,35m/s.
Tháp hấp thụ với lớp
đệm rỗng bằng khâu
Raschig thủy tinh
6mm
0,9
0,009
0,645
Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao
lớp đệm 120mm. Hiệu quả
tính cho 1mm bề cao lớp
đệm.
Tháp rỗng phun nước
đường kính mũi phun
1mm
0,9
0,022
0,097

Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao
của tháp 130cm.
b. Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch amonicacbonat.
Quá trình xử lý Amoni cacbonat (NH
4
)
2
CO
3
trong tháp hấp thu đường kính 0.4 m và cao
2.6 m được đệm bằng khâu Rasching 25mm. Hiệu quả hấp thu đạt 65% và phù hợp với
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
6
kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả. Hiệu quả hấp thụ còn được nâng cao đáng kể khi
dùng các tấm nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm trong trong tháp hấp thu (hiệu quả
đạt 95.1%).
Khả năng hấp thụ khí NO và NO
2
trong thiết bị hấp thụ có lớp đệm:
Lưu lượng, kg/m
2
.h
Hệ số trao đổi
Kg kmol/m
2
.h.kPa
Nồng độ NO + NO
2
ppm
Hiệu quả

hấp thụ %
Khí
Dung
dịch
NO + NO
2
ban đầu
NO
2
cuối
Lớp đệm khâu Rasching 25mm
2063
15050
0,29
1970
630
68,0
2580
15050
0,34
2040
700
65,7
2990
15050
0,37
1920
710
63,0
Lớp đệm: Tấm nhựa polyvinyl gợn sóng

1180
5250
40,5
3400
270
95.1
2360
5250
77
3600
590
89,6
2950
5250
87,5
3400
800
84.6
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
7
c. Thiết bị hấp thụ
 Tháp sục khí sủi bọt
 Cấu tạo :
 Nguyên lý làm việc của tháp sục khí sủi bọt:
Dung môi được cấp vào đĩa vừa đủ để tạo một lớp chất lỏng có bề cao thích hợp, dòng
khí đi từ dưới lên trên qua các đĩa đục lỗ làm cho lớp dung môi sủi bọt, Nitơ oxit trong
khí tiếp xúc với bề mặt của những bong bong chất lỏng, tại đây xảy ra quá trình oxy hóa
oxit Nitơ. Dung dịch sau hấp thụ được thu lại và được bơm ra ngoài.
Các oxit nitơ có thể được khử bằng cách cho dòng khí đi qua hàng loạt các khay sủi bọt
với chuyển động ngược chiều giữa khí và nước hoặc dung dịch axit nitric trong nước. Khí

thải đi vào hệ thống xử lý cần chứa đủ lượng oxy cần thiết để cung cấp cho quá trình oxy
hóa oxit nitơ và thúc đẩy quá trình xảy ra được nhanh chóng và triệt để. Hiệu quả khử
NO
x
của tháp sục khí sủi bọt giảm khi nồng độ ban đầu của NO
x
trong khí thải giảm. Khi
nồng độ ban đầu của NO
x
thấp thì phần lớn các oxit nitơ thu được từ các phản ứng trên
đây là ở dạng nitơ ddioxit. Còn khi nồng độ ban đầu cao thì thành phần đinitơ tetraoxit
N
2
O
4
thu được sẽ cao. Điều đó giải thích vì sao hiệu quả của quá trình thấp khi nồng độ
ban đầu thấp, bởi vì tốc độ phản ứng giữa đinitơ tetraoxit với nước nhanh hơn nhiều so
với tốc độ phản ứng giữa nitơ đioxit với nước.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
8
 Scrubơ Venturi
 Cấu tạo: gồm hai bộ phận chính là ống venturi và bộ phận thu giọt lỏng. Ống
venturi nối theo phương tiếp tuyến vào thân bộ phận tách lỏng ở phần dưới.
Cấu tạo ống venturi: tùy theo thiết kế và cấu tạo của thiết bị, ống venturi có
thể đặt theo phương ngang hay thẳng đứng.
 Ống thường có dạng hình trụ với tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật. Ở phần
giữa, cổ ống có cấu tạo thoắt eo để tạo tốc độ dòng khí có giá trị cực đại. Tại
vị trí cổ thoắt eo có bố trí ống phun chất lỏng và đầu phun có dạng mỏ phun
đặc biệt. Ống khuếch tán (ống loe) trong đó dòng khí giảm tốc độ và xảy ra sự
kết tụ các chất khí (hoặc bụi) cùng với các giọt nước. Phần cổ ống venturi có

nhiệm vụ tạo ra sự xáo trộn khí đảm bảo ống làm việc hiệu quả.
 Theo quan điểm khí động, các thông số cấu tạo tối ưu của ống venturi được
xác định như sau:
Ống thu hẹp:
- Đường kính miệng vào D1 (m)
- Góc thu hẹp α
1
= 25 – 28
0
- Chiều dài: l
1
= (D
1
– D
2
)/2tg(α
1
/2)
Cổ ống:
- Đường kính D2 (m)
- Chiều dài l
2
= 0,15D
2
(m)
Ống loe :
- Đường kính miệng ra D
3
(m)
- Góc loe α

2
= 6 – 10
0
- Chiều dài l
3
= (D
3
– D
2
)/2tg(α
2
/2)
Cấu tạo bộ phận thu giọt lỏng: Để tách giọt nước có thể lựa chọn nhiều thiết
bị tách giọt nước có kết cấu khác nhau tích hợp với thiết bị Venturi, tuy nhiên
người ta thường lựa chọn thiết bị cyclone. Cấu tạo của cyclone loại này gần
giống với cyclone lọc bụi khô gồm thân hình trụ và phần đáy hình nón nhưng
bị rút ngắn lại là nơi thu dung dịch sau hấp thu và cặn. Ở đáy thiết bị có ống xả
nước và cặn co lắp van để duy trì một lượng nước nhất định ở đáy thiết bị.
 Nguyên lý hoạt động: Dòng khí chứa NO
x
tiếp xúc với dòng dung môi được phun
từ trên xuống trong lòng thiết bị, trong ống xảy ra quá trình đập nhỏ thể tích tưới
phun bởi dòng khí NO
x
chuyển động với vận tốc lớn từ 40 m/s đến 150 m/s làm sự
tiếp xúc pha tăng lên, NO
x
dễ dàng được dung môi hấp thụ. Dung dịch sau hấp thụ
được bộ phận thu giọt thu lại sau đó được bơm ra ngoài.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo

9
Scrubơ Venturi
Kết quả thực nghiệm quá trình khử NO
x
trong ống Venturi cho thấy có nhiều triển vọng.
Dung môi được phun cùng trục và cùng chiều với dòng khí chuyển động với vận tốc cao
trong chỗ thắt của ống Venturi, dung môi lỏng bị xé nhỏ thành giọt mịn làm cho diện tích
tiếp xúc giữa khí và lỏng tăng cao, nhờ đó quá trình hấp thụ NO
x
xảy ra rất mạnh. Nước
cũng hấp thụ mạnh oxy và do đó phần lớn oxit nitơ bị oxy hóa ngay trong pha lỏng.
Hiệu quả khử NO
x
còn có thể được nâng cao khi có cho thêm hơi nước vào khí cần xử lý.
Lúc đó áp suất riêng của hơi nước trong khí sẽ tăng và thúc đẩy các phản ứng hóa học
ngay trong pha khí, nhờ đó hiệu quả khử NO
x
trong khí thải sẽ được tăng cao. Khí thải
thoát ra khỏi ống Venturi có chứa một lượng đáng kể sương axit nitric và sương axit cần
được lọc sạch bằng xiclon hoặc thiết bị lọc khác trước khi thải ra khí quyển.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
10
 Tháp scrubơ có lớp đệm rỗng và tháp phun
Scrubơ có lớp đệm rỗng và tháp phun (buồng phun) cũng được sử dụng để được xử lý khí
NO
x
trong khí thải với chất hấp thụ là nước. Tuy nhiên, các loại thiết bị này cho hiệu quả
không cao khi nồng độ ban đầu của NO
x
trong khí thải tương đối thấp.

Tháp đệm
3. Hấp phụ khí NO
X
bằng sililcagen, alumogel, than hoạt tính,vv
Khí thải có chứa 1-15% NO
x
có thể được xử lý bằng các chất hấp phụ như silicagen,
alumogel, than hoạt tính, rây phân tử và một số kim loại, đặc biệt là mangan oxit (MnO)
và sắt (III) oxit (Fe
2
O
3
) …vv
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
11
Khi trong chất hấp thụ có chức đioxit thì nó trở thành chất xúc tác để oxy hóa các oxit
nito thành nito đioxit. Nitơ đioxit bị hấp phụ vào các chất nêu trên và có thể được tách ra
khỏi chúng bằng cách nung nóng.
Khả năng hấp phụ NO
x
của các chất rắn nêu trên nói chung là rất thấp. Do đó muốn đạt
yêu cầu khử NO
x
một cách triệt để cần lắp thêm hệ thống với nhiều tầng hấp phụ nối tiếp
nhau, dẫn đến tiêu hao nhiều năng lượng để thắng sức cản khí động của hệ thống. Mặt
khác, bụi trong khí thải cũng làm giảm nhanh chóng khả năng hấp phụ của vật liệu, do
đó khí thải trước khi đi vào hệ thống hấp phụ cần được lọc sạch tro bụi. Tuy nhiên, bên
cạnh những nhược điểm trên, sử dụng chất hấp phụ để khử NO
x
có ưu điểm của nó là có

khả năng thu hồi NO
2
có nồng độ cao để điều chế acid nitric phục vụ nhiều nhu cầu khác
nhau trong công nghiệp.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
12
4. Giảm thiểu có xúc tác lượng oxit nitơ bằng các chất gây phản ứng khử khác
nhau.
Oxit nitơ trong khói thải có thể được giảm thiểu có xúc tác bằng các chất gây phản ứng
khử khác nhau như CO, H
2
, CH
4
, H
2
S, NH
3
…
Khi sử dụng khí monoxit cácbon CO làm chất gây phản ứng khử, ta có phản ứng sau đây:
2NO + 2CO 2CO
2
+N
2
2NO
2
+ 4CO  4CO
2
+ N
2
Chất xúc tác cho hiệu quả cao đối với các phản ứng nêu trên là kim loại dạng platin-rođi

(pt-Rh).
Các phản ứng trên đây rất có ý nghĩa vì cả 2 chất tham gia đều độc hại và kết quả thu
được là những chất không độc hoặc rất ít hại.đặc biệt có ý nghĩa hơn nếu điều chỉnh được
quá trình cháy sao cho lượng khí NO
x
và CO nằm trong tỉ lệ phù hợp với phản ứng đó.với
NH
3
, các phản ứng khử NO
x
sẽ là:
6NO + 4NH
3
6H
2
O + 5N
2
4NO + 4NH
3
+ O
2
 6H
2
O + 4N
2
6NO
2
+ 8NH
3
 12H

2
O + 7N
2
2NO + 4NH
3
+ O
2
 6H
2
O + 3N
2
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
13
Các phản ứng có thể tiến hành với chất xúc tác zeolit ở nhiệt độ khoảng 370
0
c hoặc đơn
giản hơn là tiến hành trên đường ống khói của nơi có nhiệt độ nằm trong khoảng 870-
980
0
c. Ở nhiệt độ dưới 870
0
c các phản ứng xảy ra với tốc độ rất chậm.còn nhiệt độ trên
980
0
c thì phản ứng chiếm ưu thế với NH
3
:
NH
3
+ O

2
 NO + 3/2 H
2
O
Lúc đó nồng độ của khí NO
x
trong khói thải không được giảm thiểu mà ngược lại còn
tăng thêm.
Cả 2 quá trình khử NO
x
có xúc tác và không có xúc tác đều được làm thử nghiệm trên
quy mô rộng và cho kết quả tốt, tuy nhiên khá tốn kém.
Khi sử dụng các chất gây phản ứng khử là CH
4
và H
2
S sẽ xảy ra các phản ứng sau:
4NO
2
+ CH
4
 CO
2
+ H
2
O +4NO
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
14
4NO + CH
4

 CO
2
2H
2
O + 2N
2
CH
4
+ 2O
2
 CO
2
+ 2H
2
O
NO + H
2
S  H
2
O + 1/2N
2
+ S
SO
2
+ 2H
2
S  2H
2
O + 3S
Các phản ứng trên đây đều là phản ứng tỏa nhiệt, đặc biệt với CH

4
lượng nhiệt tỏa ra khá
lớn và làm cho nhiệt độ khí thải tăng cao. Đó là đặc điểm của giảm thiểu NO
x
bằng CH
4
.
Khi sử dụng kim loại quý làm xúc tác như platin-palađi (Pt-Pd) nhiệt độ khói thải và chất
phản ứng khử CH
4
nằm trong khoảng 450
0
c. Tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh ngay cả
khi vận tốc khí thải lớn.
Khi sử dụng khi H
2
S làm chất xúc tác gây phản ứng khử, cũng tương tự như sử dụng CO,
bản thân nó là loại khí độc thường có trong khói thải và quá trình sẽ toàn diện hơn nếu
kết hợp cả NO
X
với SO
2
trong cùng một hệ thống. Tuy nhiên quá trình này còn đang tiếp
tục nghiên cứu.
Thực chất của quá trình khử NO
X
bằng H
2
S, CH
4

là quá trình thiêu đốt có xúc tác. Nhiệt
tỏa ra trong quá trình có thể tận dụng dùng cấp nhiệt cho các công đoạn khác nhau.
5. Giảm thiểu phát thải NO
x
bằng cách điều chỉnh quá trình cháy.
Không giống như sự phát thải khí SO
2
trong quá trình cháy, nó hoàn toàn phụ thuộc vào
hàm lượng lưu huỳnh trong nguyên liệu, sự phát thải khí NO
x
trong quá trình đốt phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau:
1- Nhiệt độ cháy: đây là yếu tố quan trọng nhất của sự hình thành khí NO
X
trong sản
phẩm cháy. Nhiệt độ càng cao thì sự hình thành khí NO
X
càng lớn.
2- Tỉ lệ nguyên liệu - không khí: hệ số thừa không khí càng lớn càng tạo điều kiện
cho nitơ không khí cũng như nitơ trong nhiên liệu kết hợp với oxi để hình thành
khí oxit nitơ.
3- Mức độ hòa trộn giữa: nhiện liệu - không khí - sản phẩm cháy, nếu nhiên liệu và
không khí đựơc hòa trộn sao cho quá trình cháy xảy ra trong điều kiện giàu nhiên
liệu thì sự hình thành khí NO
x
sẽ đựơc hạn chế. Ngoài ra hòa trộn 1 phần sản
phẩm cháy (khói) ngược lại vào buồng đốt làm giảm nhiệt độ cháy giảm thấp và
nhờ đó giảm sự hình thành khí NO
x
.

4- Cường độ hấp thu nhiệt của lò càng lớn tức nhiệt của quá trình cháy truyền cho
chất mang nhiệt (nước, hơi) qua các bề mặt hấp thu nhiệt bức xạ, đối lưu của là
càng mạnh, càng nhanh thì đỉnh nhiệt của quá trình cháy giảm và sự hình thành
khí NO
x
cũng đựơc hạn chế.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
15
5- Loại nhiên liệu: cùng một lượng nhiệt sản ra như nhau thì thứ tự sắp xếp sự phát
thải từ nhiều tới ít là: than, dầu, khí đốt.
Như chúng ta đã biết và cũng trình bày các mục ở trên có 3 phương pháp khắc phục khí
NO
x
đó là:
 Xử lý khí NO
X
trong khói thải bằng cách hấp phụ, hấp thụ.
 Giảm thiểu khí NO
X
bằng phản ứng khử có xúc tác.
 Giảm thiểu sự phát thải khí NO
X
bằng cách điều chỉnh quá trình cháy.
Trong 3 loại phương pháp đó loại cuối cùng là cách giải quyết từ gốc và kinh tế nhất, cần
được quan tâm trước hết. Khi tận dụng các yếu tố ảnh hưởng nói trên đối với sự hình
thành khí NO
X
của quá trình cháy, người ta có thể đề ra các giải pháp nhằm giảm thiểu sự
phát thải khí NO
X

.
1- Hạ thấp hệ số thừa không khí: Cấp không khí cho quá trình cháy sát với tỉ lệ tính
toán về nhu cầu oxi theo các phương trình phản ứng cháy của các thành phần
cháy trong nhiên liệu, từ đó hạn chế được lượng oxi thừa do đó hạn chế được
lượng oxi thừa kết hợp với lượng nitơ trong không khí để tạo thành oxit nitơ. Giải
pháp này được áp dụng cho nhiên liệu dầu và khí đốt. Riêng đối với than giải pháp
trên chưa được ngiên cứu áp dụng mấy bởi vì khi cung cấp hệ số thừa oxi thấp cho
quá trình cháy của than sẽ làm quá trình cháy không hoàn toàn làm tăng hàm
lượng khí CO trong khói thải.
2- Tổ chức quá trình cháy hai giai đoạn: đầu tiên cấp không khí dưới mức nhu cầu
tính toán đối với nhiên liệu dầu và khí trong buồng đốt, sau đó cung cấp không khí
ở nhiệt độ thấp hơn để phần nhiên liệu chưa cháy hết cũng như sản phẩm cháy hạ
bớt nhiệt độ trước khi cháy tiếp đến hoàn toàn. Như vậy sẽ tránh được sự tiếp xúc
của nitơ với oxi ở vùng nhiệt độ cao và phần lớn quá trình cháy sẽ xảy ra trong
điều kiện giàu nhiên liệu.
3- Tuần hoàn sản phẩm cháy (khói): Một phần sản phẩm cháy (10-20%) được tuần
hoàn trở lại ngọn lửa với mục đích hạ thấp nhiệt độ ngọn lửa và giảm bớt lượng
oxi thừa. Có thể thực hiện giải pháp này bằng cách thổi hỗn hợp không khí sản
phẩm cháy vào buồng đốt theo tỉ lệ thích hợp.
Trong thực tế đốt nhiên liệu dầu và khí đốt người ta kết hợp các giải pháp nêu trên. Ví dụ:
giải pháp 1 kết hợp với giải pháp 2 hoặc giải pháp 1 kết hợp với giải pháp 3. Khi kết hợp
1 với 3 lại với nhau, nếu giảm không khí thừa từ 50% xuống còn 20% sản phẩm cháy sẽ
giảm được 80% lượng khí thải NO
x
.
Ngoài các giải pháp nêu trên cấu tạo buông đốt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc
hạn chế phát sinh khí NO
x
. Khi bố trí vòi đốt theo phương tiếp tuyến hoặc xiên góc với
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo

16
thành lò, sản phảm cháy sẽ chuyển động xoáy ốc từ dưới lên trên tạo điều kiện cho nhiên
liệu và không khí hòa trộn đều đặn,nhờ đó sự phân bố nhiệt trong vùng cháy đều trên
diện rộng, ngược lại, khi bố trí vòi đốt theo phương trực giao với thành lò, khí nóng có xu
hướng tập trung ở giữa của buồng đốt, do đó nhiệt độ của ngọn lửa sẽ tăng cao và khí
NO
x
có điều kiện hình thành nhiều hơn.
Bên cạnh các yếu tố cấu tạo vê bố trí vòi đốt, buồng đốt đựơc thiết kế thực hiện quá trình
cháy trong lớp than “giả hóa lỏng” như đã đề cập đến cũng góp phần giảm sự phát thải
khí SO
2
, NO
x
.
Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí và tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo
17
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 /> /> />truong/857-08022011.html
 /> Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-lý thuyết tính toán va công nghệ xử lý
khí độc hại/Trần Ngọc Chấn