Công nghệ đốt một số loại chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại trên lò đốt nhiệt phân tĩnh

Hotline: 1800 1522

Ứng dụng tiện ích

App yeumoitruong.vn

App Store Google Play

App Gom Rác GRAC

App Store Google Play

Chia sẻ trang

h2t830326

Cỏ 4 lá
Bài viết
61
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Công nghệ đốt một số loại chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại trên lò đốt nhiệt phân tĩnh

Ứng dụng công nghệ đốt để xử lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Tuy nhiên, ở nước ta công nghệ đốt vẫn còn khá mới mẻ. Trong những năm gần đây, nhiều đơn vị đã chế tạo lò đốt để xử lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại nhưng do thiếu cơ sở khoa học khi tính toán nên hiệu quả đốt chưa cao, còn gây ô nhiễm thứ cấp. Vì vậy, đề tài đã tập trung nghiên cứu công nghệ đốt để xử lý một số chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại phổ biến hiện nay. Kết quả là xây dựng được các công thức thực nghiệm để tính toán, thiết kế lò đốt đạt hiệu quả đốt cao đồng thời đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - môi trường.

I . Mở đầu

1.1 Tổng quan về các công nghệ đốt chất thải

Các công nghệ đốt sau đây đã và đang được áp dụng để xử lý chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại:
1. Đốt hở
2. Lò đốt một buồng đốt đơn
3. Lò đốt kiểu hố đốt hở
4. Lò đốt nhiều buồng đốt
5. Hệ thống đốt chất thải tập trung
6. Lò đốt thùng quay
7. Lò đốt tầng sôi
8. Lò đốt nhiều tầng
9. Lò đốt nhiệt phân có kiểm soát không khí

1.2 Phân tích lựa chọn hướng nghiên cứu công nghệ đốt nhiệt phân

Công nghệ đốt chất thải theo nguyên lý nhiệt phân có kiểm soát không khí là một công nghệ tiên tiến và có nhiều ưu điểm so với các công nghệ đốt khác như:
- Các quá trình sấy, hoá khí, cháy, đốt cặn than (hắc in) xảy ra ở trong buồng sơ cấp, ít xáo trộn nên giảm được bụi phát sinh rất đáng kể trong khi đốt vì thế ưu điểm hơn hẳn các công nghệ đốt khác.
- Hiệu quả xử lý chất thải cao nhờ có quá trình kiểm soát được chế độ nhiệt phân tại buồng sơ cấp và quá trình cháy hoàn toàn ở buồng thứ cấp.
- Quá trình nhiệt phân trong buồng sơ cấp tiến hành ở nhiệt độ thấp do vậy tăng tuổi thọ của lò đốt do giảm chi phí bảo trì.
- So với công nghệ đốt lò quay và đốt tầng sôi thì thời gian của lò nhiệt phân tĩnh kéo dài hơn, nhưng việc chế tạo, vận hành, bảo trì lò đơn giản hơn.
Chính nhờ những ưu điểm nổi bật đó nên ngày nay lò đốt ứng dụng nguyên lý nhiệt phân đang được áp dụng khá rộng rãi trên thế giới để xử lý chất thải nguy hại.

1.3 Tổng quan về đốt chất thải nguy hại theo nguyên lý nhiệt phân

1.3.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nhiệt phân
Phản ứng nhiệt phân chất thải rắn được mô tả một cách tổng quát như sau:
Chất thải Các chất bay hơi (khí gas) + cặn rắn
Trong đó: khí gas gồm: CxHx, H2, COx, NOx, SOx và hơi nước
cặn rắn: carbon cố định + tro

1.3.2 Các giai đoạn của quá trình đốt chất thải trong lò nhiệt phân
Tại buồng sơ cấp:
Các quá trình xảy ra gồm: Sấy (bốc hơi nước) phân hủy nhiệt tạo khí gas và cặn cácbon (trong điều kiện thiếu oxy) đốt cháy cặn cácbon thành tro.
Tại buồng thứ cấp:
Quá trình đót cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gas trong điều kiện nhiệt độ cao và dư ôxy.

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy trong công nghệ đốt nhiệt phân
- Nhiệt độ: ở buồng sơ cấp nhiệt độ phải phù hợp với loại chất thải đem đốt để đạt được chế độ nhiệt phân tối ưu, ở buồng thứ cấp nhiệt độ đủ cao để phản ứng cháy xảy ra nhanh và hoàn toàn.
- Sự xáo trộn: ở buồng sơ cấp ít xáo trộn để giảm phát sinh bụi; ở buồng thứ cấp cần sự xáo trộn tốt để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa chất cháy và chất ô xy hoá.
- Thời gian: thời gian lưu cháy ở buồng thứ cấp phải đủ lâu để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn.
- Thành phần và tính chất của chất thải: Thành phần cơ bản của chất thải: C + H + O + N + S + A + W = 100%.
+ C, H là những thành phần cháy chính tạo nên nhiệt trị của chất thải. Lưu huỳnh cũng là thành phần cháy nhưng toả nhiệt ít và nó được coi là thành phần có hại vì tạo ra khí SOx.
+ Oxy và nitơ là chất vô ích. Nó làm giảm thành phần cháy của chất thải
+ Độ tro (A) và độ ẩm (W) là những yếu tố tiêu cực, chúng làm giảm thành phần chất cháy. Ngoài ra các muối vô cơ, muối alkalin cũng làm khó khăn cho quá trình đốt.
- Nhiệt trị: Nhiệt trị có liên quan tới quá trình sinh nhiệt trong khi cháy. Một chất thải có nhiệt trị không đáng kể thì đốt không phải là giải pháp xử lý thiết thực. Nói chung một chất thải có nhiệt trị thấp hơn 1000 Btu/lg (556 kcal/kg) thì không có khả năng đốt.
- Ảnh hưởng của hệ số dư không khí: Hệ số cấp khí (α) là tỷ số giữa lượng không khí thực tế và lượng không khí lý thuyết. Giá trị α có liên quan tới sự tăng hay giảm nhiệt độ của lò đốt.

II. Kết quả nghiên cứu công nghệ đốt trên mô hình

Trên cơ sở xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy, tác giả thấy rằng yếu tố sự xáo trộn liên quan đến động học của quá trình cháy là một dề tài cần được nghiên cứu theo một hướng khác với các yếu tố còn lại là: thành phần tính chất của chất thải, nhiệt độ cháy, thời gian lưu cháy và hệ số không khí dư. Nhóm các yếu tố này có liên quan chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng đến quá trình cháy.
Trong đề tài này, tác giả tập trung nghiên cứu nhóm yếu tố thứ hai với giả định sự xáo trộn tốt (trên cơ sở áp dụng mô hình mẫu của nước ngoài đã được nghiên cứu và áo dụng trong thực tế).

2.1 Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

Tiêu chí:
- Lựa chọn những chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại điển hình ở thành phố Hồ Chí Minh
- Lựa chọn những chất thải giàu chất hữu cơ (nhiệt trị > 2000 kcal/kg)

2.2 Kết quả nghiên cứu sự giảm khối lượng của chất thải theo nhiệt độ

2.2.1 Mục đích thí nghiệm
Xác định được khoảng nhiệt độ thích hợp mà các chất thải bị phân huỷ mạnh nhất. Kết quả thí nghiệm làm cơ sở để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo trên mô hình lò đốt pilot.

2.2.2 Kết quả nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu một số loại chất thải điển hình trên thiết bị phân tích nhiệt vi sai NETZSCHTG 209, tác giả đã thu được các kết quả như trong bảng 1.
 

namnguyennd

Cỏ 4 lá
Bài viết
71
Nơi ở
Hà Nam
scroll-topTop