Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Hướng dẫn lựa chọn thiết bị, hệ thống đo lường, điều khiển trong công tác kiểm s...

Tài liệu Hướng dẫn lựa chọn thiết bị, hệ thống đo lường, điều khiển trong công tác kiểm soát, cảnh báo, lưu trữ nồng độ khí thải từ thiết bị trong các nhà máy nhiệt điện, xi măng, hoá chất

.PDF
107
183
79

Mô tả:

BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2007 Tên đề tài: “HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN THIẾT BỊ, HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG, ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG TÁC KIỂM SOÁT, CẢNH BÁO, LƯU TRỮ NỒNG ĐỘ THÀNH PHẦN KHÍ THẢI TỪ THIẾT BỊ TRONG CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN, XI MĂNG, HÓA CHẤT” Cơ quan chủ quản: Cơ quan chủ trì đề tài: Chủ nhiệm đề tài: Bộ Công Thương Viện Nghiên cứu Cơ khí TS. Dương Văn Long 6905 20/6/2008 Hà Nội – Năm 2007 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2007 Tên đề tài: “HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN THIẾT BỊ, HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG, ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG TÁC KIỂM SOÁT, CẢNH BÁO, LƯU TRỮ NỒNG ĐỘ THÀNH PHẦN KHÍ THẢI TỪ THIẾT BỊ TRONG CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN, XI MĂNG, HÓA CHẤT” Thủ trưởng đơn vị (Ký tên, đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài (Ký, ghi rõ họ tên) Hà Nội – Năm 2007 Môc lôc ®Æt vÊn ®Ò …………………………………..…………………………… 1 Ch−¬ng 1. qu¸ tr×nh ph¸t th¶i g©y « nhiÔm kh«ng khÝ, tÝnh chÊt vµ ¶nh h−ëng tõ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng s¶n xuÊt cña c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt ... 3 1.1. Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi vµ KHÝ ®éc Tõ NHµ M¸Y NHIÖT §IÖN ………………………………………….……..……………………….. 3 1.1.1. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh bôi …………….………...………………………… 3 1.1.2. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh khÝ ®éc ................................................................ 7 1.2. Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi, khÝ ®éc Tõ NHµ M¸Y xi m¨ng 9 1.2.1. Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi trong c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt……….....…. 9 1.2.2. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh khÝ ®éc trong s¶n xuÊt………………...….…...… 14 1.3. qu¸ tr×nh ph¸t th¶i g©y « nhiÔm kh«ng khÝ t¹i c¸c nhµ m¸y thuéc ngµnh ho¸ chÊt ..................................................... 14 1.3.1. Sù ph¸t th¶i d¹ng khÝ trong s¶n xuÊt ho¸ chÊt c¬ b¶n.................... 14 1.3.2. Sù ph¸t th¶i d¹ng khÝ trong s¶n xuÊt ph©n bãn .............................. 17 1.4. thµnh phÇn, tÝnh chÊt bôi vµ khÝ ®éc ph¸t th¶i tõ ho¹t ®éng cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt ....... 18 1.4.1. Thµnh phÇn, tÝnh chÊt cña bôi nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt…….. 18 1.4.2. T¸c h¹i cña bôi tíi søc khoÎ con ng−êi …………………….………… 20 1.4.3. Thµnh phÇn, tÝnh chÊt khÝ ®éc tõ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng …. 21 1.4.4. Thµnh phÇn, tÝnh chÊt khÝ ®éc tõ nhµ m¸y hãa chÊt ..…...……..….. 25 Ch−¬ng 2. KH¶o s¸t thiÕt bÞ, hÖ thèng ®o l−êng ®iÒu khiÓn cña c¸c h∙ng trªn thÕ giíi trong lÜnh vùc kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ, hiÖn tr¹ng øng dông thiÕt bÞ ®o ……………………....………………….……………………………. 27 2.1. Kh¶o s¸t thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ …………………….……….…………… 27 2.1.1. C¸c h∙ng cung cÊp thiÕt bÞ phô trî trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ …….…………………………...………………………..…………. 27 2.1.2. ThiÕt bÞ ®o c¸c th«ng sè bôi….….…………………………...………….. 34 2.1.3. ThiÕt bÞ ®o c¸c th«ng sè thµnh phÇn khÝ …..…………….....………… 43 2.1.4. Mét sè h∙ng kh¸c …..……………………………………….....…………. 56 2.2. kh¶ n¨ng øng dông thiÕt bÞ ®o ………………..……………..…… 61 2.1.1 Kh¶ n¨ng øng dông thiÕt bÞ ®o trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ tõ c¸c ho¹t ®éng s¶n xuÊt xi m¨ng, nhiÖt ®iÖn, hãa chÊt….……… 61 2.2.2. Tiªu chÝ lùa chän thiÕt bÞ ®o trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ tõ c¸c ho¹t ®éng s¶n xuÊt xi m¨ng, nhiÖt ®iÖn, hãa chÊt ………… 66 2.3. hiÖn tr¹ng øng dông thiÕt bÞ ®o …………………..……..….…… 68 2.3.1. Kh¶o s¸t hiÖn tr¹ng øng dông thiÕt bÞ ®o trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ trªn thÕ giíi……………………….………….…….…………… 68 2.3.2 HiÖn tr¹ng øng dông thiÕt bÞ trong ®o « nhiÔm kh«ng khÝ t¹i c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt ë ViÖt Nam ……………….....…………. 72 2.3.3. Ph©n tÝch hiÖn tr¹ng øng dông thiÕt bÞ ®o vµ ®Ò xuÊt …..….…..…… 75 Ch−¬ng 3. C¸c nguyªn lý ho¹t ®éng vµ h−íng dÉn lùa chän thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ ®o cho c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ tõ c¸c nhµ m¸y nhÞªt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt ………………………………………………..…..…………… 77 3.1. nguyªn lý ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ ph©n tÝch m«i tr−êng kh«ng khÝ ……………………………….........................…………… 77 3.1.1. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vµ ph©n tÝch thµnh phÇn bôi ………..….…… 77 3.1.2. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vµ ph©n tÝch thµnh phÇn khÝ ®éc .……….…… 86 3.2. h−íng dÉn lùa chän thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ ®o cho c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt…………….….…..… 92 3.2.1. Lùa chän thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ ®o cho c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn.. 92 3.2.2. Lùa chän thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ ®o cho c¸c nhµ m¸y xi m¨ng .... 95 3.2.3. Lùa chän thiÕt bÞ, hÖ thèng thiÕt bÞ ®o cho c¸c nhµ m¸y hãa chÊt ... 98 KÕt luËn ………………………………………………………….………… 102 §Æt vÊn ®Ò Trong thêi gian qua, s¶n xuÊt c«ng nghiÖp cña ViÖt Nam lu«n duy tr× ®−îc tèc ®é t¨ng tr−ëng cao, ®¹t ®−îc ®−îc nh÷ng thµnh tùu quan träng, ®ãng gãp tÝch cùc vµo nhÞp ®é ph¸t triÓn kinh tÕ ®Êt n−íc. Tèc ®é t¨ng tr−ëng gi¸ trÞ s¶n xuÊt c«ng nghiÖp b×nh qu©n 5 n¨m 1996 – 2000 ®¹t 13,92%/n¨m. Trung b×nh trong 5 n¨m (2001 - 2005) møc t¨ng tr−ëng ®¹t ®Õn 16%/n¨m, v−ît chØ tiªu do §¹i héi §¶ng IX ®Ò ra cho ngµnh C«ng nghiÖp. C¬ cÊu kinh tÕ c¶ n−íc sau 5 n¨m thùc hiÖn ®−êng lèi §¹i héi §¶ng IX ®· cã nh÷ng b−íc chuyÓn dÞch tÝch cùc theo h−íng c«ng nghiÖp ho¸. Tõ sau khi cã chÝnh s¸ch ®æi míi cña §¶ng vµ Nhµ n−íc, vµ nhÊt lµ sau khi cã luËt ®Çu t− n−íc ngoµi, ngoµi nh÷ng nhµ m¸y, xÝ nghiÖp ®· cã tõ tr−íc vÉn tiÕp tôc ho¹t ®éng vµ ph¸t triÓn, hµng lo¹t nhµ m¸y, c¬ së s¶n xuÊt c«ng nghiÖp míi ®−îc thµnh lËp vµ ®i vµo ho¹t ®éng. Song song víi qu¸ tr×nh t¨ng tr−ëng vµ ph¸t triÓn, c¸c c¬ së s¶n xuÊt c«ng nghiÖp còng lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n g©y « nhiÔm m«i tr−êng kh«ng khÝ ®¸ng kÓ. Ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt ®−îc coi lµ nh÷ng ngµnh s¶n xuÊt g©y ¶nh h−ëng lín tíi m«i tr−êng, ®Æc biÖt lµ m«i tr−êng kh«ng khÝ. KhÝ th¶i tõ nguån ®èt nhiªn liÖu vµ c¸c c«ng ®o¹n chÕ biÕn nhiªn liÖu cña c¸c c¬ së c«ng nghiÖp nh− nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, ph©n bãn sö dông nhiªn liÖu than, dÇu FO lµ nguån th¶i lín nhÊt, ph©n bè kh¾p n¬i vµ chøa ®Çy ®ñ c¸c chÊt « nhiÔm kh«ng khÝ ®Æc tr−ng nh− SO2, NOx, CO, CO2 bôi. ¤ nhiÔm m«i tr−êng nãi chung vµ « nhiªm m«i tr−êng kh«ng khÝ nãi riªng ®ang ngµy cµng g©y ra c¸c ¶nh h−ëng tiªu cùc tíi søc khoÎ céng ®ång, ®êi sèng x· héi, cô thÓ t×nh tr¹ng « nhiÔm kh«ng khÝ ngµy cµng trÇm träng ®· lµm sè ca m¾c c¸c bÖnh liªn quan tíi ®−êng h« hÊp, ung th−… gia t¨ng. Theo kÕt qu¶ kh¶o s¸t nång ®é SO2 t¨ng trung b×nh h»ng n¨m kho¶ng 10% - 17%; nång ®é khÝ NOx t¨ng nhanh h¬n, b×nh qu©n hµng n¨m kho¶ng tõ 40 – 60%; nång ®é bôi PM10 t¨ng 1,5 lÇn. KiÓm so¸t kh¶ n¨ng ph¸t th¶i g©y « nhiÔm m«i tr−êng tõ c¸c ho¹t ®éng c«ng nghiÖp mang l¹i lµ yÕu tè quan träng trong trong c«ng t¸c b¶o vÖ m«i tr−êng vµ mang l¹i lîi Ých cho céng ®ång vµ chÝnh c¸c doanh nghiÖp. KÕt qu¶ ®o ®¹c th−êng xuyªn t¹i c¸c nguån th¶i vµ èng khãi cña nhµ m¸y th«ng qua thiÕt bÞ ®o trùc tiÕp tõ hÖ thèng quan tr¾c lµ c¨n cø kh¸ch quan, ph¶n ¶nh thùc tr¹ng ph¸t th¶i g©y « nhiÔm cña nhµ m¸y ®ã. C¸c c¬ quan qu¶n lý m«i tr−êng c¨n cø vµo thùc tr¹ng ph¸t th¶i ®Ó cã c¸c biÖn ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é ¶nh h−ëng tíi m«i 1 tr−êng vµ søc kháe con ng−êi, qu¶n lý, xö lý c¸c c¬ së g©y « nhiÔm vµ lµ c¨n cø ®Ó gãp phÇn quy ho¹ch ph¸t triÓn bÒn v÷ng c¸c côm c«ng nghiÖp, khu c«ng nghiÖp. §èi víi doanh nghiÖp, kÕt qu¶ quan tr¾c m«i tr−êng tù ®éng sÏ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng xö lý « nhiÔm cña nhµ m¸y, lµ b»ng chøng kh¼ng ®Þnh ho¹t ®éng cña doanh nghiÖp lµ ®¶m b¶o c¸c tiªu chuÈn vÒ m«i tr−êng, kh«ng g©y ¶nh h−ëng tíi khu vù d©n c− l©n cËn, ng−êi lao ®éng. Sè liÖu quan tr¾c ®−îc l−u tr÷ nhiÒu n¨m b»ng phÇn mÒm l−u tr÷ vµ hÖ thèng l−u tr÷ cña tr¹m quan tr¾c sÏ lµ chøng cø vÒ tÝnh an toµn ®èi víi m«i tr−êng. §èi víi nhµ n−íc, viÖc kh¼ng ®Þnh møc ®é ph¸t th¶i g©y « nhiÔm m«i tr−êng cña ngµnh c«ng nghiÖp nãi chung dùa vµo tÝnh to¸n qua tæng l−îng nhiªn liÖu tiªu thô, kh¶ n¨ng xö lý khÝ th¶i vµ chÝnh x¸c nhÊt lµ tõ tæng hîp kÕt qu¶ ®o tõ c¸c tr¹m quan tr¾c néi bé. ViÖt Nam ®ang ®Þnh h−íng ngµnh c«ng nghiÖp th©n thiÖn víi m«i tr−êng nhê hµng lo¹t c¸c quy ®Þnh vÒ tiªu chuÈn ph¸t th¶i vµ kiªn quyÕt xö lý c¸c c¬ së kh«ng ®¸p øng ®−îc nhu cÇu vÒ tiªu chuÈn ph¸t th¶i, do ®ã kÕt qu¶ ®o ®¹c ®−îc lµ c¨n cø kh¼ng ®Þnh s¶n phÈm c«ng nghiÖp cña ViÖt Nam lµ th©n thiÖn víi m«i tr−êng. §Ó ®¸p øng nhu cÇu vÒ thiÕt bÞ vµ hÖ thèng thiÕt bÞ trong c«ng t¸c b¶o vÖ m«i tr−êng, trªn thÕ giíi cã nhiÒu h·ng chÕ t¹o c¸c lo¹i thiÕt bÞ ®o ®¹c tÝnh to¸n trong phßng thÝ nghiÖm, thiÕt bÞ phôc vô ®o ®¹c, c¶nh b¸o, l−u tr÷ c¸c th«ng tin vÒ m«i tr−êng ®Æc biÖt lµ m«i tr−êng c«ng nghiÖp nh−: Durag vµ Sick Maihak cña §øc, H·ng Thermo cña Mü, H·ng Rikenkeiki cña NhËt B¶n, h·ng Hazdust cña Mü, TSI cña Mü, VWR cña Mü, Testo, Staplex, Casella cña Anh, Quest cña Mü.... Mçi h·ng cã mét ®Æc thï vµ thÕ m¹nh vµ ®Æc tr−ng riªng cho tõng lo¹i thiÕt bÞ vµ tõng lo¹i h×nh c«ng nghiÖp kh¸c nhau. Nh− cã h·ng chuyªn vÒ ®o kiÓm, x¸c ®Þnh nång ®é, tÝnh chÊt, sè l−îng cña c¸c lo¹i bôi vµ khÝ ®éc th¶i ra m«i tr−êng do c¸c ho¹t ®éng c«ng nghiÖp cã nång ®é khÝ th¶i « nhiÔm m«i tr−êng rÊt cao nh− h·ng Durag, Sick maiHak cña §øc, kÌm theo thiÕt bÞ lµ c¸c hÖ thèng phÇn mÒm qu¶n lý, b¸o c¸o rÊt phï hîp víi m« h×nh kiÓm so¸t khÝ th¶i ®éc h¹i cho c¸c nhµ m¸y nh− xi m¨ng, nhiÖt ®iÖn cña n−íc ta. Mét sè h·ng kh¸c chuyªn s¶n xuÊt c¸c lo¹i b¬m, m¸y lÊy mÉu khÝ bôi, cã c¸c lo¹i phin läc bôi ®Ó ph©n tÝch, phï hîp víi c«ng t¸c kiÓm tra, ®o ®¹c lÊy mÉu, kiÓm so¸t m«i tr−êng kh«ng khÝ l−u ®éng. H·ng Rikenkeiki cña NhËt B¶n l¹i cã thÕ m¹nh vÒ tù ®éng ho¸ c¸c thiÕt bÞ ®o kiÓm khÝ ch¸y, khÝ ®éc víi c¸c thiÕt bÞ rÊt tinh x¶o, phï hîp 2 víi viÖc ph¸t hiÖn khÝ ®éc trong c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt vµ mét sè khÝ th¶i ®éc h¹i trong m«i tr−êng kh«ng khÝ. Trong c«ng t¸c kiÓm so¸t « nhiÔm m«i tr−êng, viÖc lùa chän thiÕt bÞ phï hîp lµ yÕu tè quan träng gãp phÇn gi¶m chi phÝ, tèi −u ho¸ viÖc sö dông thiÕt bÞ kiÓm so¸t « nhiÔm m«i tr−êng. C¸c ®¬n vÞ sö dông thiÕt bÞ m«i tr−êng nh− c¸c c¬ quan qu¶n lý m«i tr−êng, c¸c trung t©m nghiªn cøu, thÝ nghiÖm, c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp rÊt cÇn cã th«ng tin vÒ thiÕt bÞ nh− nhµ cung cÊp, h·ng s¶n xuÊt, tÝnh n¨ng sö dông, gi¸ thµnh... Lµm c¬ së ®Þnh h−íng cho viÖc lùa chän thiÕt bÞ phôc vô qu¸ tr×nh kiÓm so¸t m«i tr−êng. V× vËy cÇn thiÕt ph¶i cã c¸c nghiªn cøu, s−u tÇm c¸c thiÕt bÞ liªn quan tíi lÜnh vùc m«i tr−êng nghiªm tóc, quy m« ®Ó t− vÊn vµ h−íng dÉn lùa chän thiÕt bÞ sao cho phï hîp víi yªu cÇu sö dông. 3 Ch−¬ng 1 qu¸ tr×nh ph¸t th¶i g©y « nhiÔm kh«ng khÝ, tÝnh chÊt vµ ¶nh h−ëng tõ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng s¶n xuÊt cña c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, xi m¨ng, hãa chÊt 1.1. Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi vµ KHÝ ®éc Tõ NHµ M¸Y NHIÖT §IÖN 1.1.1. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh bôi S¶n xuÊt ®iÖn trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã thÓ m« t¶ tãm t¾t nh− sau: C¸c nguyªn liÖu chÝnh ®Çu vµo cho lß h¬i bao gåm n−íc, than, dÇu, kh«ng khÝ, ho¸ chÊt.... S¶n phÈm chÝnh cña ®Çu ra lµ h¬i, s¶n phÈm phô cña khÝ th¶i, tro xØ, bôi. H¬i n−íc qu¸ nhiÖt cã ¸p suÊt cao lµm quay tuabin cña hÖ thèng m¸y ph¸t lµm s¶n sinh ra ®iÖn. Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ph¶i dïng c¸c nhiªn liÖu nh− than, dÇu, khÝ ch¸y ®Ó t¹o nhiÖt cung cÊp cho c¸c lß h¬i trong c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng. Do ®ã nguån bôi chÝnh trong c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn tõ c¸c qu¸ tr×nh khai th¸c, vËn chuyÓn, b¶o qu¶n vµ nghiÒn nhiªn liÖu than. Sau qu¸ tr×nh ®èt nhiªn liÖu trong lß, khãi còng th¶i ra l−îng bôi lín. 1.1.1.1. Ph¸t th¶i bôi tõ hÖ thèng cung cÊp, l−u tr÷ than HÖ thèng cung cÊp than bao gåm c¸c thiÕt bÞ dì than, b¨ng t¶i hoÆc c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i chë than tõ c¶ng ®Õn c¸c bunke chøa than hoÆc vÒ c¸c kho than. T¹i ®©y cã c¸c thiÕt bÞ ®¸nh ®èng hoÆc tiÕp tôc ®−îc vËn chuyÓn b»ng c¸c b¨ng t¶i tíi c¸c m¸y nghiÒn than. Trong c¸c c«ng ®o¹n tiÕp nhËn vµ vËn chuyÓn than nhiªn liÖu tõ c¶ng tíi c¸c kho chøa lµ mét trong nh÷ng qu¸ tr×nh ph¸t sinh bôi ph¸t t¸n vµo m«i tr−êng mµ kh«ng ®−îc kiÓm so¸t. Bôi r¬i v·i trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn nÕu sö dông c¸c ph−¬ng tiÖn vËn chuyÓn nh− xe t¶i... Trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn b»ng c¸c b¨ng t¶i, bôi ph¸t sinh chñ yÕu do qu¸ tr×nh tiÕp nhËn, vËn chuyÓn vµ ®æ vµo bunke hoÆc kho chøa. HÖ thèng c¸c thiÕt bÞ cÊp than ®Õn m¸y nghiÒn th«ng th−êng cã 2 hÖ thèng cÊp riªng biÖt liªn tôc tõ ®Çu ra cña c¸c bunke tíi c¸c ®Çu vµo cña c¸c m¸y nghiÒn. Than tõ c¸c bunke ®−îc cÊp ®i víi tèc ®é cã thÓ ®iÒu chØnh vµ vÖ sinh b»ng b¨ng t¶i vÖ sinh vËn hµnh liªn tôc. Qu¸ tr×nh nµy bôi còng ph¸t sinh vµ ph¸t th¶i trùc tiÕp ra m«i tr−êng kh«ng khÝ chñ yÕu do sù rß rØ tõ c¸c c«ng ®o¹n cña thiÕt bÞ vµ t¹i c¸c th¸p chuyÓn tiÕp. HÖ thèng b¨ng t¶i than th−êng bao gåm c¸c b¨ng t¶i, c¸c th¸p chuyÓn tiÕp, c¸c thiÕt bÞ dì than di ®éng, m¸y cÊp than ®æi 4 chiÒu kiÓu b¨ng, hÖ thèng ®èi träng ®iÒu chØnh ®é c¨ng b¨ng t¶i, hÖ thèng xö lý bôi b¨ng t¶i. C¸c c«ng ®o¹n nµy còng lµ nguån g©y « nhiÔm bôi th−êng xuyªn cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. HÖ thèng kho than bao gåm c¸c thiÕt bÞ vµ kh¶ n¨ng ph¸t th¶i bôi nh−: Kho than kh«, kho than hë, thiÕt bÞ ®¸nh ®èng kiÓu di chuyÓn, quay ë kho than kh«, thiÕt bÞ cÊp than ë cÇn di ®éng ë kho than kh«, thiÕt bÞ ®¸nh ®èng lÊy than kÕt hîp kiÓu cÈu di ®éng ë kho than hë, m¸y xóc g¹t b¸nh xÝch ë kho than hë, hÖ thèng ®iÒu khiÓn cung cÊp than. 1.1.1.2. Ph¸t th¶i bôi trong hÖ thèng nghiÒn, läc bôi vµ qu¸ tr×nh ®èt trong lß h¬i HÖ thèng nghiÒn than cña c¸c nhµ m¸y tuú theo c«ng nghÖ ®èt than mµ hÖ thèng nghiÒn than sö dông c¸c c«ng nghÖ kh¸c nhau ®Ó t¹o ra c¸c s¶n phÈm than cã kÝch th−íc kh¸c nhau. §èi víi c«ng nghÖ lß h¬i tÇng s«i tuÇn hoµn than chØ cÇn nghiÒn ®Õn cì h¹t 0,5 – 1 cm, ë lß than phun cÇn ®−îc nghiÒn mÞn h¬n nªn ®ßi hái c«ng nghÖ nghiÒn phøc t¹p. M¸y nghiÒn than cho c«ng nghÖ ®èt than phun cã thÓ lµ lo¹i m¸y nghiÒn bi, m¸y nghiÒn ®øng. Sè l−îng c¸c m¸y nghiÒn phô thuéc vµo kiÓu ®èt vµ lo¹i m¸y nghiÒn. Than sau khi nghiÒn ®−îc chuyÓn tíi c¸c bunke b»ng c¸c b¨ng t¶i. Do l−îng than ®−îc nghiÒn ®Ó cung cÊp nhiÖt l−îng cho lß h¬i ®èt than lµ rÊt lín do ®ã nghiÒn than cung cÊp cho lß h¬i trong c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ nguån ph¸t th¶i bôi lín nhÊt cÇn kiÓm so¸t chÆt chÏ vµ ph¶i cã c¸c thiÕt bÞ xö lý bôi phï hîp. Trong lß h¬i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, l−îng khãi bôi ph¸t th¶i xuÊt ph¸t tõ c¸c qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nhiªn liÖu than lµ rÊt lín. Trong c¸c c«ng ®o¹n n¹p liÖu cña lß than ®· ph¸t th¶i ra bôi cÇn ph¶i ®−îc thu gom b»ng c¸c thiÕt bÞ läc bôi hoÆc hót ch©n kh«ng. C¸c h¹t tro xØ kÝch th−íc nhá víi sù tËp chung nång ®é cao bay ra khái lß theo dßng l−u chuyÓn cña kh«ng khÝ vµ th¶i ra ngoµi theo èng khãi cña nhµ m¸y. XØ than sinh ra trong qu¸ tr×nh ch¸y r¬i xuèng phÔu xØ ®−îc chøa ®Çy n−íc hoÆc hoÆc c¸c m¸ng b¨ng chuyÒn xÝch ngËp trong n−íc. XØ ®−îc lµm nguéi vµ nghiÒn nhá tíi <2mm bëi c¸c m¸y nghiÒn xØ. Sau ®ã xØ ®−îc ®Èy tíi bÓ chøa bïn th−êng tû lÖ xØ vµ n−íc lµ 3/1. Th−êng trong qu¸ tr×nh thu gom xØ cho tíi khi ®Èy tíi bÓ chøa bïn th¶i, l−îng ph¸t th¶i bôi lµ kh«ng nhiÒu do ®−îc ng©m trong n−íc ngay sau khi th¶i xØ ra khái lß. Tuy nhiªn c¸c c«ng ®o¹n tiÕp theo cña viÖc vËn chuyÓn, xö lý nh− ®em ch«n lÊp hoÆc t¸i sö dông vµo c¸c môc ®Ých kh¸c th× ®©y còng lµ nguån ph¸t th¶i bôi ®¸ng kÓ. 5 H×nh 1.1. S¬ ®å dßng vËt chÊtvµ c¸c ®iÓm cÇn kiÓm so¸t ph¸t th¶i nhµ m¸y s¶n xuÊt nhiÖt ®iÖn 6 1.1.2. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh khÝ ®éc ViÖc sö dông c¸c lo¹i nhiªn liÖu nh− than, dÇu trong c¸c c«ng ®o¹n ®èt ch¸y thu nhiÖt lµm ph¸t sinh mét l−îng lín c¸c lo¹i khÝ th¶i ®éc h¹i g©y « nhiÔm m«i tr−êng. C¸c lo¹i khÝ ®éc nµy bao gåm: SO2, CO, CO2, NOx… ®−îc sinh ra trong qu¸ tr×nh ®èt nhiªn liÖu cã c¸c thµnh phÇn nh− C, H, O, N, S… t¸c dông víi « xy cña kh«ng khÝ, n−íc. Ngoµi ra cã mét phÇn khÝ th¶i tõ qu¸ tr×nh ph©n huû nhiªn liÖu. VÊn ®Ò nghiªm träng nhÊt ®èi víi khÝ th¶i ®éc h¹i cña nhiÖt ®iÖn ®èt than lµ th¶i l−îng khÝ SO2 qu¸ cao do l−u huúnh chøa trong than rÊt nhiÒu. 1.1.2.1. C¬ chÕ ph¸t sinh khÝ CO vµ khÝ CO2 KhÝ CO vµ CO2 tho¸t ra chñ yÕu do qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu cã chøa c¸c bon, lµ thµnh phÇn chÝnh trong than. Trong c«ng nghiÖp khÝ CO x¶y ra chÝnh do ch¸y kh«ng hoµn toµn than trong lß. Nguyªn nh©n cña sù ch¸y kh«ng hoµn toµn lµ kh«ng ®¶m b¶o tû lÖ, sù hoµ trén kh«ng khÝ vµ nhiªn liÖu hîp lý, thêi gian l−u cña nhiªn liÖu trong ngän löa kh«ng ®ñ vµ do nguéi nhanh cña s¶n phÈm trong c¸c qu¸ tr×nh hÊp thô tËn dông nhiÖt cña c¸c bÒ mÆt hÊp thô. NÕu lß ®èt ®−îc thiÕt kÕ vµ vËn hµnh hîp lý th× t−îng ph¸t th¶i khÝ CO sÏ rÊt thÊp hoÆc kh«ng ®¸ng kÓ (kho¶ng 100ppm khi ®èt ga, 20 ppm khi ®èt dÇu, 200ppm khi ®èt than). NÕu dïng than lµm nhiªn liÖu cung cÊp nhiÖt trong qu¸ tr×nh th× qu¸ tr×nh ch¸y C x¶y ra rÊt m·nh liÖt. Qu¸ ch×nh ch¸y cña C lµ ph¶n øng víi O2 trong kh«ng khÝ, h¬i n−íc trong kh«ng khÝ thæi vµo. Ph¶n øng nµy lµ ph¶n øng to¶ nhiÖt vµ cung cÊp nhiÖt l−îng lín nhÊt cho qu¸ tr×nh sÊy vµ nung. -Ph¶n øng víi O2: C + O2 = CO2 + 94.250 Kcal/Kmol 2C + O2 = 2CO + 52.285 Kcal/Kmol -Ph¶n øng víi h¬i n−íc: C + H2O = CO + H2 - 31.690 Kcal/Kmol C + H2O = CO2 + 2H2 – 21 Kcal/Kmol -Ph¶n øng víi c¸c s¶n phÈm khÝ míi sinh ra do c¸c ph¶n øng trªn: C + CO2 = 2CO – 41.961 Kcal/Kmol C + 2H2 = CH4 + 20.870 Kcal/Kmol Ngoµi ra, c¸c s¶n phÈm khÝ míi sinh ra còng t¸c ®ông lÉn nhau t¹o ra s¶n phÈm míi. 7 1.1.2.2. C¬ chÕ ph¸t sinh khÝ SO2 Qu¸ tr×nh ph¸t sinh khÝ SO2 x¶y ra trong qu¸ tr×nh ®èt than trong lß. L−u huúnh trong thµnh phÇn cña nhiªn liÖu sÏ t¸c dông víi «xi ë nhiÖt ®é cao t¹o thµnh SO2 theo ph¶n øng sau: S + O2 → SO2 C¬ chÕ ph¸t sinh khÝ SO2 trong qu¸ tr×nh ph©n huû nguyªn liÖu: Nguyªn liÖu s¶n xuÊt ®Òu cã chøa l−u huúnh ë c¸c d¹ng kh¸c nhau: S, CaSO4, Na2SO4, K2SO4, CaS, Na2S, CS2. C¸c ph¶n øng t¹o khÝ SO2 x¶y ra trong qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nh− sau: 0 884 C Na2SO4 + C ⎯⎯⎯ → 2Na2O + SO2 + CO2 0 1074 C 2K2SO4 + C ⎯⎯⎯ → K2O + 2SO2 + CO2 0 1450 C CaSO4 + C ⎯⎯⎯ → CaO + 2SO2 + CO2 CS2 +3O2 → SO2 + CO2 S + O2 → SO2 1.1.2.3. C¬ chÕ ph¸t sinh khÝ NOx KhÝ NOx sinh ra chñ yÕu trong qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nhiªn liÖu trong lß ë nhiÖt ®é cao. C¬ chÕ ph¸t th¶i khÝ NOx gåm 3 qu¸ tr×nh sau: -NOx tøc thêi: nit¬ vµ «xy cã ph¶n øng rÊt nhan d−íi t¸c dông xóc t¸c cña hîp chÊt c¸c bon, h×nh thµnh trong ngän löa. -D−íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao, ¤xy vµ Nit¬ tù do trong kh«ng khÝ kÕt hîp víi nhau t¹o thµnh NOx, gäi lµ NOx sinh ra do nhiÖt. -Thµnh phÇn nit¬ trong nhiªn liÖu t¸c dông víi ¤xy t¹o thµnh NOx gäi lµ NOx do nhiÖt. KhÝ ®èt thiªn nhiªn th−êng kh«ng cã chøa thµnh phÇn nit¬ do ®ã nÕu sö dông nhiªn liÖu khÝ cho qu¸ tr×nh cung cÊp nhiÖt th× khÝ NOx chñ yÕu sinh ra do nhiÖt. Th−êng 10-50% nit¬ trong nhiªn liÖu biÕn thµnh NOx trong qu¸ tr×nh ch¸y. NÕu nhiÖt ®é ch¸y gi¶m dÇn mét c¸ch tõ tõ th× NOx trong ngän löa sÏ ph©n huû thµnh N2 vµ O2. Tuy nhiªn trong thùc tÕ, nhiÖt ®é trong c¸c lß thùc tÕ ®−îc tËn dông ®Ó trªn c¸c bÒ mÆt hÊp thô nhiÖt (bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt, bÒ mÆt 8 m«i chÊt, bÒ mÆt vËt nung…) do ®ã nhiÖt ®é gi¶m rÊt nhanh do ®ã sù ph©n huû NOx kh«ng x¶y ra. Do ®ã khãi th¶i vÉn cã khÝ NOx. Nit¬ cã trong than t¸c dông víi O2 theo hai ph¶n øng thuËn vµ nghÞch sau: 0 t C N2 + O2 ←⎯ ⎯ → 2NO 0 t C NO + 0,5O2 ←⎯ ⎯ → NO2 Ngoµi ra c¸c khÝ nµy cßn sinh ra do ph¶n øng cña nit¬ vµ «xi trong thµnh phÇn cña kh«ng khÝ thæi vµo lß. Nh− vËy qu¸ tr×nh ph¸t th¶i cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn gåm cã bôi vµ khÝ ®éc, trong ®ã bôi ph¸t sinh chñ yÕu lµ qu¸ tr×nh khai th¸c, vËn chuyÓn, l−u tr÷ vµ nghiÒn nhiªn liÖu than tr−íc khi sö dông lµm nhiªn liÖu ®èt ch¸y. KhÝ th¶i sau khi ®èt ch¸y nhiªn liÖu còng chøa hµm l−îng bôi than, xØ, tro muéi rÊt lín. KhÝ ®éc chñ yÕu gåm SO2, CO, CO2, NOx… sinh ra trong qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nhiªn liÖu trong lß, ®éc h¹i vµ cã ¶nh h−ëng lín nhÊt tíi m«i tr−êng kh«ng khÝ lµ khÝ SO2. 1.2 Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi, khÝ ®éc Tõ NHµ M¸Y xi m¨ng 1.2.1. Qu¸ tr×nh ph¸t th¶i bôi trong c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt Ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt xi m¨ng lµ mét trong nh÷ng nhãm ngµnh g©y « nhiÔm lín nhÊt cho m«i tr−êng kh«ng khÝ. Do ®Æc ®iÓm s¶n xuÊt ®Æc tr−ng lµ hÇu hÕt c¸c nguyªn liÖu ®Çu vµo ®Òu qua c¸c c«ng ®o¹n gia c«ng c¬ häc vµ nung, sÊy. C«ng ®o¹n gia c«ng c¬ häc lµm ph¸t t¸n mét l−îng lín bôi vµ tiÕng ån, trong khi ®ã c¸c qu¸ tr×nh sÊy nguyªn liÖu vµ nung thµnh phÈm clinke t¹o ra l−îng lín khÝ th¶i ®éc h¹i vµ khãi bôi ph¸t t¸n ra m«i tr−êng. Trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng bôi ph¸t sinh chñ yÕu tõ c¸c c«ng ®o¹n sau: 1.2.1.1. C«ng ®o¹n khai th¸c: ViÖc khoan næ m×n, xóc ®æ g©y nhiÒu bôi khãi vµ c¶ h¬i khÝ ®éc ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi ng−êi lao ®éng vµ m«i tr−êng kh«ng khÝ, ®Æc biÖt bôi ®¸ cã hµm l−îng silic tù do cao cã kh¶ n¨ng g©y bÖnh bôi phæi silic. Mét sè c«ng ®o¹n chÝnh khai th¸c vµ chuÈn bÞ nguyªn liÖu g©y « nhiÔm bôi: 9 9 §¸ V«i: ®−îc khai th¸c tõ má b»ng ph−¬ng ph¸p næ m×n, vËn chuyÓn vÒ phÔu tiÕp liÖu. Nhê b¨ng t¶i xÝch, ®¸ v«i ®−îc chuyÓn vµo m¸y va ®Ëp bóa mét trôc cã va ®Ëp ph¶n håi ®Ó ®Ëp xuèng kÝch th−íc nhá h¬n 25mm. 9 §Êt sÐt: Sau khi bãc líp phñ bÒ mÆt, dïng m¸y ñi c«ng suÊt lín g¹t thµnh ®èng vµ dïng m¸y xóc xóc lªn xe t¶i chuyÓn ®æ vµo phÔu tiÕp liÖu. Nhê b¨ng t¶i xÝch ®Êt sÐt ®−îc chuyÓn vµo m¸y ®Ëp bóa ®Ó ®Ëp kÝch th−íc nhá h¬n 75mm, sau ®ã tiÕp tôc qua m¸y c¸n 2 trôc ®Ó c¸n ra cì h¹t nhá h¬n 25mm. 9 Tr¹m ®Ëp ®¸ v«i vµ ®Êt sÐt ®−îc bè trÝ gÇn nhau vµ gÇn kho ®ång nhÊt. §¸ v«i vµ ®Êt sÐt ®−îc chuyÓn vµo kho ®ång nhÊt s¬ bé nhê hai tuyÕn b¨ng t¶i ®Æt liÒn nhau. 9 QuÆng s¾t vµ quÆng zÝt khai th¸c t¹i má vµ ®Ëp s¬ bé xuèng kÝch th−íc nhá h¬n 25mm sau ®ã ®−îc vËn chuyÓn vÒ nhµ m¸y b»ng xe t¶i cã träng l−îng lín vµ cho vµo kho chøa. 1.2.1.2. C«ng ®o¹n vËn chuyÓn: C¸c ph−¬ng tiÖn vËn chuyÓn nh− «t«, b¨ng t¶i, vÝt t¶i, m¸ng khÝ ®éng... møc ®é g©y « nhiÔm m«i tr−êng kh«ng khÝ phô thuéc rÊt nhiÒu vµo møc ®é kÝn khÝt cña c¸c ph−¬ng tiÖn nµy. Nång ®é bôi ®o t¹i c¸c vÞ trÝ nµy th−êng dao ®éng lín, cã thÓ gÊp hµng chôc lÇn tiªu chuÈn cho phÐp, nhÊt lµ t¹i c¸c nhµ m¸y xi m¨ng lß ®øng. Th«ng th−êng, viÖc vËn chuyÓn nguyªn liÖu b»ng c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i vµ c¸c b¨ng t¶i chuyÓn lµ vÒ sil« thu gom cña nhµ m¸y. Bôi rÊt dÔ dµng ph¸t t¸n ra m«i tr−êng kh«ng khÝ ®Æc biÖt lµ qua c¸c qu¸ tr×nh vËn chuyÓn. 1.2.1.3. C«ng ®o¹n gia c«ng nguyªn liÖu: Bôi ph¸t sinh t¹i c¸c m¸y ®Ëp hµm, ®Ëp bóa, c©n b¨ng ®Þnh l−îng, hÖ thèng b¨ng t¶i liÖu vµ vÞ trÝ rãt liÖu vµo m¸y nghiÒn. T¹i ®©y ®Òu cã c¸c thiÕt bÞ thu bôi trùc tiÕp nh−ng l−îng bôi vÉn ph¸t t¸n ra ngoµi kh«ng khÝ do rß rØ tõ c¸c thiÕt bÞ thu gom vµ tÝnh chÊt ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ. - C«ng ®o¹n sÊy than, ®Êt sÐt Bôi còng ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh sÊy vµ vËn chuyÓn vËt liÖu kh« sau sÊy. KÓ c¶ khi cã c¸c thiÕt bÞ hót bôi ch©n kh«ng hoÆc hót bôi t¹i chç th× ®©y còng lµ nguån ph¸t sinh t−¬ng ®èi lín trong c¸c c«ng ®o¹n gia c«ng. 10 - C«ng ®o¹n nung luyÖn clinke Lµ c«ng ®o¹n ¶nh h−ëng ®Õn m«i tr−êng nhiÒu nhÊt. KhÝ th¶i cña lß, ngoµi bôi cßn c¶ khÝ ®éc CO, NO2, SO2 lµm ¶nh h−ëng ®Õn søc kháe céng ®ång vµ ¶nh h−ëng xÊu tíi chÊt l−îng n−íc mÆt, ®Êt ®ai, c©y xanh, c«ng tr×nh... - C«ng ®o¹n lµm nguéi vµ th¸o clinke Bôi ph¸t sinh tõ nh÷ng hÖ thèng b¨ng t¶i hë, nh÷ng chç rß rØ cña hÖ thèng vËn chuyÓn, t¹i c¸c vÞ trÝ rãt liÖu. - C«ng ®o¹n nghiÒn xi m¨ng, ®ãng bao Nguån « nhiÔm chñ yÕu trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn sau nghiÒn, phô thuéc nhiÒu vµo ®é kÝn khÝt cña thiÕt bÞ vËn chuyÓn. Bôi trong c«ng ®o¹n nµy cã kh¶ n¨ng lan táa vµ b¸m dÝnh rÊt tèt. §ãng bao lµ c«ng ®o¹n cã m«i tr−êng lao ®éng « nhiÔm nhÊt trong nhµ m¸y xi m¨ng. Trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng, ®Êt sÐt sau khi ®Ëp cßn ®−îc sÊy trong lß sÊy (th−êng lµ sÊy thïng quay) ®Ó ®¶m b¶o ®é Èm, ®ã lµ nguån sinh ra c¸c khÝ th¶i nh− CO, CO2, SO2. Trong khÝ th¶i cña lß nung còng cã c¸c khÝ ®éc trªn. Mét sè h×nh ¶nh (H×nh I.II.1 vµ H×nh I.II.2) cho thÊy sù ph¸t th¶i bôi vµ khÝ ®éc tõ c¸c nhµ m¸y xi m¨ng ¶nh h−ëng ®Õn m«i tr−êng vµ khu vùc d©n c− xung quanh. -- H×nh 1.2. Bôi ph¸t t¸n tõ nhµ m¸y xi H×nh 1.3. Bôi ph¸t t¸n tõ c¸c nhµ m¸y m¨ng Vinaconex ( Hoµ B×nh) xi m¨ng t¹i Kinh M«n - H¶i D−¬ng 11 S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng lß quay, ph−¬ng ph¸p kh« §¸ v«i - §Êt sÐt - Phô gia §Ëp nguyªn liÖu §iÖn Bôi, ån Sil« chøa NghiÒn liÖu §iÖn Bôi, ån Xyclon sÊy Canxiner (tiÒn trung) KhÝ nãng Lß Lßquay quay(nung) (nung) Nhiªn liÖu §iÖn Lµm nguéi clinke Bôi §Ëp clinke Bôi, ån Khãi lß CO2, CO, NOx, SO2, bôi Sil« clinke Th¹ch cao, phô gia, ®iÖn §Ëp NghiÒn xi m¨ng Bôi, ån Sil« xi m¨ng Bôi Xi m¨ng rêi §ãng bao Kho TP H×nh 1.4. S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng lß quay, ph−¬ng ph¸p kh« 12 H×nh 1.5. S¬ ®å m« h×nh s¶n xuÊt xi m¨ng lß quay ph−¬ng ph¸p kh« vµ c¸c vÞ trÝ cÇn kiÓm so¸t ph¸t th¶i 13 1.2.2. Qu¸ tr×nh ph¸t sinh khÝ ®éc trong s¶n xuÊt ViÖc sö dông c¸c lo¹i nhiªn liÖu nh− than, dÇu… trong c¸c c«ng ®o¹n nghiÒn, sÊy nguyªn liÖu, than vµ nung clinke ®· lµm ph¸t sinh mét l−îng lín c¸c lo¹i khÝ th¶i ®éc h¹i g©y « nhiÔm m«i tr−êng. C¸c lo¹i khÝ ®éc nµy bao gåm: SO2, CO, CO2, NOx, HF… ®−îc sinh ra trong qu¸ tr×nh ®èt nhiªn liÖu cã c¸c thµnh phÇn nh− C, H, O, N, S… t¸c dông víi « xy cña kh«ng khÝ, n−íc. Ngoµi ra cã mét phÇn khÝ th¶i tõ qu¸ tr×nh ph©n huû nhiªn liÖu. T−¬ng tù nh− qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nhiªn liÖu trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt xi m¨ng còng ph¸t th¶i khÝ ®éc theo møc ®é sö dông nhiªn liÖu. Ngoµi ra khÝ HF ph¸t sinh trong lß nung clinke khi trong thµnh phÇn nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng cã sö dông thªm mét sè phô gia kho¸ng ho¸ ®Ó h¹ thÊp nhiÖt ®é nung ®èi víi xi m¨ng lß ®øng. §©y lµ nh÷ng chÊt cã chøa flo nh−: CaF, Na2SiF6… Trong qu¸ tr×nh nung, luyÖn c¸c hîp chÊt nµy bÞ ph©n huû t¹o thµnh F2, gÆp h¬i n−íc t¹o ra HF; ph¶n øng t¹o HF nh− sau: F2 + H2 = HF Nh− vËy ®èi víi ngµnh s¶n xuÊt xi m¨ng, tÊt c¶ c¸c c«ng ®o¹n cña qu¸ tr×nh ®Òu cã kh¶ n¨ng ph¸t th¶i rÊt cao, ®Æc biÖt lµ bôi. Qu¸ tr×nh kiÓm so¸t vµ xö lý bôi lµ rÊt tèn kÐm vµ ph¶i ®−îc tiÕn hµnh mét c¸ch th−êng xuyªn, ®Òu ®Æn. Tuú theo ®Æc ®iÓm cña nhµ m¸y vµ d©y chuyÒn c«ng nghÖ mµ cã thÓ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ xö lý bôi ngay t¹i chç hoÆc ph¶i hót ch©n kh«ng, hót bôi vÒ thiÕt bÞ xö lý. 1.3. qu¸ tr×nh ph¸t th¶i g©y « nhiÔm kh«ng khÝ tõ c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt 1.3.1. Sù ph¸t th¶i d¹ng khÝ trong s¶n xuÊt ho¸ chÊt c¬ b¶n. 1.3.1.1. S¶n xuÊt amoniac Amoniac ®−îc s¶n xuÊt b»ng ph¶n øng xu¸c t¸c gi÷a N2 vµ H2 nh− sau: N2 + 3H2 2NH3 (∆Hs = -11 kcal/mol) C¸c b−íc chÝnh trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt amoniac lµ: - §iÒu chÕ khÝ tæng hîp theo tû lÖ: N2 / H2 = 1/3. 14 KhÝ hy®ro nguyªn liÖu ®−îc sö dông lµ khÝ tù nhiªn ®· ®−îc khö l−u huúnh cho hçn hîp víi n−íc vµ xóc t¸c ®Ó ®−îc CO, CO2 vµ H2. Sau ®ã CO2 ®−îc lo¹i ra khái hçn hîp b»ng dung dÞch monoetanolamin. C¸c chÊt CO vµ CO2 lµ nh÷ng xóc t¸c ®Ó t¹o thµnh CH4 cho ®Õn møc ®é nhÊt ®Þnh th× khÝ hy®ro gi¶i phãng hoµn toµn khái CO, CO2, O2. - S¶n xuÊt amoniac b»ng xóc t¸c: Hîp chÊt s¾t ®−îc dïng lµm xóc t¸c víi l−îng nhá AL2O2, K2O, CaO vµ MgO xem nh− lµ t¸c nh©n kÝch thÝch. C¸c chÊt ph¸t th¶i chÝnh g©y « nhiÔm kh«ng khÝ lµ NOx, NH3, CO. 1.3.1.2. S¶n xuÊt axit sunfuric Ph¶n øng chÝnh cña qu¸ tr×nh: 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Trong c«ng ®o¹n ®èt måi löa, ng−êi ta ph¶i dïng dÇu löa hoÆc khÝ tù nhiªn ®Ó ®èt ch¸y l−u huúnh cho tíi khi nhiÖt ®é xÊp xØ 4500C. Ph¸t th¶i vµo khÝ quyÓn chñ yÕu lµ SO2, SO3, NOx, H2S kh«ng hÊp thô ®−îc còng nh− c¸c giät H2SO4 d−íi d¹ng s−¬ng mï. C¸c chÊt th¶i nµy lµ c¸c chÊt ®éc ®Æc tr−ng cho ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt axit sunfuric g©y t¸c ®éng ®Õn vïng niªm m¹c cña hÖ thèng h« hÊp vµ hÖ thèng tiªu ho¸. C¸c chÊt nµy lu«n lµ nguy c¬ ®èi víi c«ng nh©n lµm viÖc trong c¸c x−ëng s¶n xuÊt axit sunfuric vµ d©n c− vïng l©n cËn nhµ m¸y v× chóng lu«n tån t¹i ë hµm l−îng cao. Nång ®é SO2 kho¶ng 0,06 mg/l ®· cã thÓ dÉn ®Õn ngé ®éc nÆng cho con ng−êi. HiÖn nay ng−êi ta quy ®Þnh nång ®é SO2 tèi ®a t¹i x−ëng s¶n xuÊt lµ 20 mg/m3 víi SO3 nång ®é tèi ®a cho phÐp lµ 2 mg/m3. Nång ®é tèi ®a cña H2S t¹i ph©n x−ëng lµm viÖc lµ 10mg/m3. Ngoµi ra, trong xØ th¶i lß pyrit lu«n cã chøa asen do asen lu«n tån t¹i ®ång hµnh trong quÆng s¾t. Hµm l−îng asen trong xØ th¶i tõ lß ®èt pyrit kho¶ng 0,15% vµ trªn 70% l−îng asen nµy ph©n t¸n vµo m«i tr−êng d−íi d¹ng h¬i, bôi xØ hoÆc x©m nhËp vµo n−íc do c¸c qu¸ tr×nh röa tr«i. 1.3.1.3. S¶n xuÊt axit HCl HCl tinh khiÕt ®−îc s¶n xuÊt b»ng c¸ch ®èt ch¸y clo trong hy®ro, sau ®ã cho HCl hÊp thô trong n−íc thu ®−îc dung dÞch axit clohy®ric, nång ®é tõ 30 tíi 38%. 15 Trong nhiÒu tr−êng hîp HCL ®−îc h×nh thµnh nh− b¸n s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh clo ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ nh− benzen, toluen vµ vinyl clorua. B»ng c¸ch hÊp thô HCl trong n−íc thu ®−îc axit HCl kÐm tinh khiÕt h¬n so víi dung dÞch HCl sinh ra tõ ph¶n øng tæng hîp c¸c nguyªn tè H2 vµ Cl2. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt HCl tõ hy®ro vµ Cl2, ph¸t th¶i chñ yÕu lµ khÝ Cl2, khÝ HCl vµ axit HCl. 1.3.1.4. S¶n xuÊt axit HNO3 Ph¶n øng cuèi cïng t¹o axit HNO3 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO Khi t¨ng nång ®é NO2, x¶y ra qu¸ tr×nh nhÞ hîp cña NO2 thµnh N2O4 lµm t¨ng chuyÓn ho¸ NO2 tõ NO. Qu¸ tr×nh «xy ho¸ chuyÓn ho¸ N2O4 tiÕp theo t¹o thµnh N2O5 lµ anhy®rit cña axit nit¬ric HNO3. S¶n phÈm cuèi cïng lµ dung dÞch HNO3 57%, dung dÞch nµy cã thÓ ®−îc dïng ®Ó s¶n xuÊt amoni nit¬rat. 1.3.1.5. S¶n xuÊt axit H3PO4 Axit H3PO4 cã thÓ ®−îc t¹o ra theo nhiÒu c¸ch, nguyªn liÖu c¬ b¶n ®Ó s¶n xuÊt ra axit H3PO4 lµ Ca3(PO4)2 (apatit) cã chøa flo, ®−îc nghiÒn kü sau ®ã trén víi axit H2SO4. Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2 H3PO4 Ph¸t th¶i vµo khÝ quyÓn bao gåm bôi apatit, HF, SiF4. 1.3.1.6. S¶n xuÊt CL2 vµ NaOH Cl2 vµ NaOH lµ c¸c s¶n phÈm sinh ra ®ång thêi khi ®iÖn ph©n dung dÞch NaCl b»ng mµng ch¾n hoÆc b×nh ®iÖn cùc thuû ng©n. Tuú thuéc vµo ph−¬ng ph¸p ®iÖn ph©n mµ Cl2 hoÆc NaOH cã thÓ ®−îc xem lµ s¶n phÈm chÝnh cña qu¸ tr×nh. Axit HCl ®−îc h×nh thµnh nh− lµ s¶n phÈm phô khi cho clo ho¸ hîp chÊt h÷u c¬, hîp chÊt HCl còng cã thÓ chuyÓn ho¸ thµnh Cl2 (qu¸ tr×nh Deacon). Trong c¶ 2 ph−¬ng ph¸p, qu¸ tr×nh ph¶n øng x¶y ra nh− sau: An«t: −e Na+ + Cl- ⎯⎯ → Na+ + 1/2 Cl2 Cat«t: +e → Na+ + Cl- → H2O → Na+ + OH- + 1/2H2 Na+ + Cl- ⎯⎯ Khi sö dông ®iÖn cùc thuû ng©n th× Na h×nh thµnh ®−îc hoµ tan trong thuû ng©n, sau ®ã ph¶n øng víi n−íc ®Ó t¹o thµnh NaOH vµ H2. Trong tr−êng hîp nµy NaOH cã chøa rÊt Ýt NaCl. 16
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan