Mục lục bài viết

Xử lý khí CO bằng buồng đốt thứ cấp

Xử lý khí CO bằng buồng đốt thứ cấp là phương pháp thiêu đốt khí CO ở nhiệt độ cao với xúc tác là bột Đồng oxit CuO, Khí thải chứa CO sau khi qua buồng đốt sẽ được xử lý gần như hoàn toàn, trong một số trường hợp có thể đạt tới 99,9%. Khí thải chứa CO sau khi đốt thứ cấp sẽ đảm bảo đạt QCVN 19-2009/BTNMT Về khí thải vô cơ .

Phương trình phản ứng khử CO như sau(ở nhiệt độ cao) CO + CuO = Cu + CO2

Cách thực hiện phản ứng

– Cho dòng khí CO đi qua bột CuO màu đen.

Hiện tượng nhận biết phản ứng

– Bột CuO màu đen chuyển dần sang màu đỏ gạch là Cu.

Cấu tạo buồng đốt thứ cấp.

Buồng đốt thứ cấp cấu tạo bằng khung thép với lớp cách nhiệt bằng sợi thủy tinh, vật liệu cách nhiệt chuyên dụng. Và thiết bị chính là một điện trở công suất lớn đặt bên trong.

Chi tiết như hình bên dưới

Trên đây là một mẫu tháp xử lý khí thải chứa CO. tháp được trang bị 1 điện trở công suất lớn 150kw, với lớp xúc tác bằng bột sắt oxit,. Khí thải chứa CO sẽ được quạt hút thổi vào trong tháp từ bên dưới, đi qua điện trở đang được đốt ở nhiệt độ khoảng 450 độ C.

Xử lý khí CO bằng sắt oxit.

CO + FeO = Fe + CO2 Xúc tác nhiệt độ cao

Hiện nay phương pháp xử lý khí CO bằng đốt ở nhiệt độ cao là tối ưu nhất, mang lại hiệu quả thực tế. nhưng chi phí đầu tư và vận hành tốn kém. nên hiện có ít doanh nghiệp đầu tư để xử lý khí co bằng phương pháp này.

Khí CO ở đâu ra ? Tổng quan về CO

Khí CO là sản phẩm chính của quá trình đốt cháy nguyên liệu, nhiên liệu trong môi trường không đủ oxy. Điều này cũng có nghĩa là CO xuất hiện ở hầu hết các quá trình đốt. Từ việc đốt rác, củi, than, than đá hay trong hoạt động của các lò hơi (chạy củi, than, dầu FO), máy phát điện, lò nung, … tất cả đều thải ra rất nhiều loại khí thải độc hại này. Đặc biệt, nguồn phát sinh chủ yếu CO có thể kể tới đó là quá trình đốt nguyên liệu không đúng cách.

Trong các lò hơi hiện nay, Khí CO xuất hiện nhiều nhất ở kiểu lò hơi đốt củi hoặc lò hơi đốt vỏ hạt điều, lò hơi đốt vải vụn,… Đặc biệt khí CO nồng độ cao nhất ở lò hơi đốt vỏ hạt điều hoặc vải vụn. Gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường xung quanh.

Tổng quan về CO

Công thức hóa học: CO

Tên gọi: Carbon monoxide

Tính chất của CO:

Đây là một chất khí vô hình, không hề có màu sắc, vô vị, không hề có mùi, và nó là một chất độc nguy hiểm với độc tính cao
Carbon monoxide là một chất cực kỳ nguy hiểm, vì nếu hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ làm giảm oxy trong máu việc này làm tổn thương hệ thần kinh cũng như nó có thể dẫn đến tử vong.
Với nồng độ vào khoảng 0,1% mônôxít cácbon trong không khí cũng đủ để có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.
CO có tính liên kết cao với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh, so với oxy thì CO có ái lực gấp 230-270 lần nên khi CO đi được vào phổi, nó sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO dẫn đến việc máu không thể vận chuyển oxy đến các tế bào.
Đặc biệt, CO còn gây tổn thương tim khi chúng gắn kết với myoglobin của cơ tim.

Biểu hiện của ngộ độc khí CO

Cảm giác bần thần,
Nhức đầu
Buồn nôn
Khó thở
Đi vào hôn mê.
Và nguy hiểm hơn hết là nếu công nhân đang ngủ say hoặc uống rượu say mà bị ngộ độc CO thì người bị ngộ độc sẽ từ từ đi vào tình trạng hôn mê, ngưng thở và cuối cùng sẽ tử vong nếu không có biện pháp sơ cứu phù hợp.

Hàng năm có rất nhiều vụ tử vong liên quan đến CO, do người dân đốt than để sưởi ấm trong nhà, hoặc dùng máy phát điện chạy xăng để trong nhà,… làm cho không khí hết Oxi và chứa nồng độ khí CO cao. dẫn đến ngộ độc và tử vong cấp tính.

Việc xử lý khí CO là trách nhiệm của doanh nghiệp với xã hội và môi trường, để góp phần vào công cuộc bảo vệ môi trường, mọi người dân và doanh nghiệp đều cần có ý thức chấp hành nghiêm chỉnh luật bảo vệ môi trường 2020.

Phương pháp xử lý khí CO khác

Giảm thiểu sự phát thải khí CO bằng cách điều chỉnh quá trình cháy là một cách cực kì hiệu quả và không tốn kém để xử lý khí CO.

– Không giống như sự phái thải khí SO2 – nó hoàn toàn phụ thuộc vào thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu, sự phát thải CO của quá trình đốt nhiên liệu phụ thuộc vào 2 yếu tố:

+ Tỷ lệ nhiên liệu – không khí: Hệ số thừa không khí càng lớn thì lượng CO tạo thành càng ít, tuy nhiên khí thừa sẽ dẫn tới sự tạo thành NOx nhiều hơn và thiết bị xử lý khí đòi hỏi cũng lớn hơn. Vì vậy chúng ta cần cân đối điều chỉnh lượng khí cấp sao cho phù hợp, vừa đủ.

+ Cách nạp nhiên liệu: Để hạn chế sự tạo thành CO thì việc cấp nhiên liệu phải thật hợp lý, cấp nhiên liệu sao cho vừa đủ cháy và ngọn lửa không bị tắt ngúm trung quá trình nạp nhiên liệu. Đặc biệt là đối với than và củi, khi cho vào vảo lò, cần cho vào theo nhiều đợt với lượng than hoặc củi vừa đủ cháy

– Xử lý khí dùng vật liệu hấp phụ: hiệu quả xử lý khí CO là rất thấp: 5-10%

Quý khách hàng có nhu cầu xử lý khí thải lò hơi, hoặc xử lý khí CO. xin vui lòng liên hệ với Green Star để được tư vấn miễn phí. Green Star đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực môi trường và xử lý khí thải. Chúng tôi rất hân hạnh được phục vụ quý khách hàng.

Bài tập vận dụng

Bạn có biết

Tương tự các oxit bazơ đứng sau oxit nhôm trong dãy hoạt động hóa học (như FeO, PbO….) bị khử bởi CO tạo thành kim loại và khí CO₂.

Ví dụ 1: Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn thu được gồm ?

A. Cu, Fe, Al, Mg.

B. Cu, FeO, Al₂O₃, MgO.

C. Cu, Fe, Al₂O₃, MgO.

D. Cu, Fe, Al, MgO

Đáp án C

Hướng dẫn giải:

Vì CuO, Fe₂O₃ đứng sau oxit nhôm bị khử bởi CO tạo thành các kim loại Cu, Fe và H₂O. Còn Al₂O₃ và MgO là không bị khử bởi H₂.

Ví dụ 2: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al₂O₃ nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 0,8 gam. B. 8,3 gam.

C. 2,0 gam. D. 4,0 gam.

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Gọi n_CuO = x mol

CuO + CO → Cu + CO₂

x mol x mol x mol x mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

m_{hỗn hợp oxit} + m_CO = m_{chất rắn} + m_CO2

9,1 + 28x = 8,3 + 44x ⇒ x = 0,05 mol ⇒ m_CuO = 0,05. 80 = 4 g

Ví dụ 3: Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Thể tích khí CO đã tham gia phản ứng (đktc) là

A. 2,24l B. 3,36l

C. 4,48l D. 6,72l

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Áp dung ĐLBT khối lượng

n_CO2 = n_CO = x mol

m_oxit + m_CO = m_{chất rắn} + m_CO2

28x – 44x = 11,2 – 16 ⇒ x = 0,3.

Vậy V_CO = 0,3. 22,4 = 6,72 lit