Nghiên cứu phương pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ than

- Huỳnh văn nam luận văn thạc sĩ khoa học ngành : công nghệ hoá học Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan CÔNG NGHệ hóa học Huỳnh văn nam Hà Nội 2009 Hà nội - 2009 Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan MụC LụC Trang Mở ĐầU 1Danh mục chữ viết tắt 2DANH MụC BảNG Và HìNH Vẽ 3Phần 1 - TổNG QUAN Ch−ơng 1 - CƠ Sở Lý THUYếT CÔNG NGHệ LUYệN Xỉ TITAN 1.
- Công nghệ luyện xỉ Titan tại Việt Nam 71.3.
- Công nghệ luyện xỉ Titan ở nhà máy luyện xỉ titan Bình Định 82.
- Cơ sở lý thuyết công nghệ luyện xỉ titan 92.1.
- Hoàn nguyên ilmenit trong pha rắn 102.2.
- Hoàn nguyên trong pha lỏng 153.
- khí thải sinh ra trong quá trình luyện xỉ titan 17Ch−ơng 2 - TổNG QUAN Về BụI Và CáC PHƯƠNG PHáP Xử Lý BụI TRONG CÔNG NGHIệP 1.
- Các ph−ơng pháp xử lý bụi trong công nghiệp 192.1.
- Lắng bụi theo ph−ơng pháp trọng lực 19 Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan 2.1.1.
- Thiết bị lọc bụi theo ph−ơng pháp −ớt 322.4.1.
- Thiết bị lọc bụi theo ph−ơng pháp điện tr−ờng 372.5.1.
- Các ph−ơng pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu 431.1.
- Ph−ơng pháp xác định độ phân cấp cỡ hạt của bụi 431.1.1.
- Phân tích cỡ hạt bụi bằng ph−ơng pháp rây 43 Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan 1.1.2.
- Phân tích cỡ hạt bụi bằng ph−ơng pháp lắng chìm 441.2.
- Ph−ơng pháp xác định thành phần hóa học của bụi 481.3.
- Ph−ơng pháp xác định thành phần hóa học của khí 491.3.1.
- Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải trong công nghệ luyện xỉ titan 502.1.
- Đặc điểm khí thải trong công nghệ luyện xỉ titan 502.2.
- Ph−ơng pháp thu gom khí thải để xử lý 532.3.
- Ph−ơng pháp xử lý các chất khí độc hại trong khí thải 542.4.
- Ph−ơng pháp xử lý bụi trong khí thải 56Phần 3 - KếT QUả Và THảO LUậN 1.
- Phân tích thành phần và hàm l−ợng các chất trong khí thải 583.
- Thành phần khí thải sau khi qua các công đoạn xử lý 603.1.
- Xử lý khí CO 603.2.
- Đề xuất ph−ơng án xử lý 664.1.
- Ph−ơng án 1 664.1.1.
- Ph−ơng án 2 704.2.1.
- Xử lý bụi thu đ−ợc 77KếT LUậN 78TàI LIệU THAM KHảO 80Tóm tắt luận văn 83 - 1 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Mở ĐầU Trong quá trình thực hiện công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất n−ớc, vấn đề ô nhiễm môi tr−ờng ngày càng nghiêm trọng do các hoạt động sản xuất công nghiệp, sinh hoạt.
- Tr−ớc thực trạng đó, những yêu cầu khắc khe về xử lý và bảo vệ môi tr−ờng cho mỗi doanh nghiệp ngày càng đòi hỏi cao.
- Nhiều giải pháp đồng bộ về xử lý rác thải, n−ớc thải, khí thải bảo vệ môi tr−ờng tại các nhà máy, xí nghiệp đã và đang đ−ợc đặt ra.
- Trong quá trình luyện xỉ titan tạo ra một l−ợng khí thải rất lớn.
- Trong khí thải mang một l−ợng bụi xỉ đáng kể gây thất thoát kinh tế và ô nhiễm môi tr−ờng.
- Cho nên vấn đề xử lý khí thải trong nhà máy luyện xỉ titan là hết sức cần thiết.
- Mục đích của quá trình xử lý khí thải là để thu hồi l−ợng lớn xỉ titan, mặc khác giảm ô nhiễm môi tr−ờng.
- Với đề tài “Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan” là cần thiết với nội dung: ắ Tìm hiểu về công nghệ luyện xỉ titan nói chung và nghiên cứu các ph−ơng pháp xử lý khí thải trong công nghệ luyện xỉ titan nói riêng.
- ắ Khảo sát các công nghệ luyện xỉ titan hiện có ở Việt Nam.
- ắ Xác định thành phần khí và bụi chứa trong khí thải của công nghệ luyện xỉ titan, từ đó đ−a ra các ph−ơng pháp xử lý thích hợp.
- ắ ứng dụng để xử lý khí thải cho lò luyện xỉ titan ở nhà máy luyện xỉ titan Bình Định.
- 2 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Danh mục chữ viết tắt TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam AAS: Atomic Absorption Spectral (Phổ hấp thụ nguyên tử.
- 3 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan DANH MụC BảNG Và HìNH Vẽ Bảng 1.1.
- Thành phần hoá học của than hoàn nguyên Bảng 2.3.
- Thành phần khí trong khí thải lò hồ quang Bảng 2.4.
- Thành phần hóa học của bụi trong khí thải Bảng 3.1.
- Thành phần chất hoàn nguyên Bảng 3.3.
- Thành phần khí thải lò hồ quang Bảng 3.4.
- Thành phần bụi trong khí thải lò hồ quang Bảng 3.5.
- Nồng độ các chất độc hại trong khí thải lò hồ quang và TCVN Bảng 3.7.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau khi xử lý CO Bảng 3.8.
- Thành phần bụi trong khí thải ra khỏi buồng lắng Bảng 3.11.
- Độ phân tán kích th−ớc hạt của bụi trong khí thải sau buồng lắng Bảng 3.12.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau buồng lắng Bảng 3.13.
- Thành phần bụi trong khí thải ra khỏi xyclon Bảng 3.16.
- Độ phân tán kích th−ớc hạt của bụi trong khí thải ra khỏi xyclon Bảng 3.17.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau xyclon Bảng 3.18.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau thiết bị lọc bụi túi vải Bảng 3.19.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau tháp sủi bọt - 4 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Bảng 3.22.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau khi đã xử lý (ph−ơng án 1) Bảng 3.23.
- Thành phần khí thải lò hồ quang sau khi đã xử lý (ph−ơng án 2) Hình 1.1.
- Sơ đồ nguyên lý công nghệ luyện xỉ titan của nhà máy luyện xỉ titan Bình Định Hình 1.2.
- Dụng cụ phân tích cỡ hạt theo ph−ơng pháp lắng chìm Hình 2.3.
- Ph−ơng pháp thải khí lò hồ quang Hình 2.5.
- Sơ đồ nguyên lý quá trình làm sạch khí thải lò luyện xỉ titan tại nhà máy luyện xỉ titan Bình Định - 5 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Hình 3.2.
- Sơ đồ nguyên lý quá trình làm sạch khí thải lò luyện xỉ titan (Ph−ơng án 1) Hình 3.3.
- Sơ đồ nguyên lý quá trình làm sạch khí thải lò luyện xỉ titan (Ph−ơng án 2) Hình 3.4.
- Đồ thị xác định hiệu suất riêng phần của tháp sủi bọt đối với bụi ẩm khi 1.2>Tbdρ và đối với bụi khô khi 5,43.2>Tbdρ - 6 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Phần 1 TổNG QUAN Ch−ơng 1 CƠ Sở Lý THUYếT CÔNG NGHệ LUYệN Xỉ TITAN 1.
- Giới thiệu Công nghệ luyện xỉ titan chiếm vị trí rất quan trọng trong quá trình sản xuất pigment titan và nó cung cấp nguyên liệu đầu vào chủ yếu cho sản xuất pigment.
- Công nghệ sản xuất xỉ titan là công nghệ có điều kiện thuận lợi thực hiện môi tr−ờng trong sạch và các sản phẩm đều đ−ợc sử dụng, hầu nh− không có phế liệu.
- Vì vậy, công nghệ luyện xỉ titan ngày càng đ−ợc phát triển.
- Tuy vậy, công nghệ khai thác và tuyển - 7 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan khoáng quặng titan của Việt Nam thực sự mới bắt đầu, trình độ còn thấp, ch−a có công nghệ chế biến sâu, chủ yếu bán nguyên liệu thô, sản l−ợng sản xuất hàng năm không lớn.
- Công nghệ luyện xỉ Titan tại Việt Nam [1] Năm Bộ môn Luyện kim màu - Đại học Bách khoa Hà Nội đã kết hợp với Công ty que hàn Hà Nội tiến hành nghiên cứu luyện xỉ titan từ quặng ilmenit Cao Bằng và Sơn D−ơng trong qui mô phòng thí nghiệm.
- Năm Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã triển khai nghiên cứu đề tài cấp Nhà n−ớc: "Nghiên cứu luyện xỉ titan từ quặng ilmenit Cao Bằng" nằm trong ch−ơng trình Vật liệu kim loại 24 và 24C.
- Đề tài đã nghiên cứu luyện xỉ titan qui mô bán công nghiệp trong lò điện hồ quang DC- 0,5T công suất 400 KVA, đã luyện đ−ợc 18 tấn tinh quặng ilmenit, nhận đ−ợc hơn 10 tấn xỉ và 5 tấn gang hợp kim.
- Năm 1981, kết quả nghiên cứu đề tài này đã đ−ợc sử dụng để lập báo cáo kinh tế kỹ thuật xây dựng x−ởng sản xuất xỉ titan công suất 1000 tấn/năm.
- Thực tế công nghệ luyện xỉ titan lúc đó ch−a ổn định, chi phí điện năng cao, hiệu suất thu hồi thấp nên kết quả trên vẫn ch−a đ−ợc chấp nhận trong thực tế sản xuất.
- 8 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Năm Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim tiếp tục nghiên cứu đề tài.
- Hoàn thiện công nghệ luyện xỉ titan.
- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất một số loại hợp kim ferro - đất hiếm Magiê ( Fe-RE-Mg.
- ferro titan ( Fe - Ti ) và xỉ titan".
- Công nghệ luyện xỉ titan đã đ−ợc hoàn thiện, các chỉ tiêu công nghệ đã đ−ợc nâng cao hơn nhiều.
- Hiện nay, n−ớc ta có 2 nhà máy luyện xỉ titan với quy mô công nghiệp là Nhà máy luyện xỉ tian Bình Định và nhà máy luyện xỉ titan Thái Nguyên.
- Trong đó chỉ có nhà máy luyện xỉ titan Bình Định đã đi vào hoạt động, còn nhà máy luyện xỉ Thái Nguyên đang trong quá trình xây dựng, sẽ hoạt động vào cuối năm 2009.
- Công nghệ luyện xỉ Titan ở nhà máy luyện xỉ titan Bình Định Nhà máy luyện xỉ titan Bình Định với năng suất thiết kế trong giai đoạn 1 là 6000 tấn xỉ/năm và 3500 tấn gang/năm.
- Nhà máy sử dụng công nghệ luyện xỉ titan kiểu lò bán kín, điện cực tự thiêu kết nh− của Trung Quốc.
- Để thực hiện an toàn môi tr−ờng và nâng cao thực thu TiO2 cần thiết phải trang bị thêm hệ thống xử lý khí thải.
- Ôxit sắt đ−ợc hoàn nguyên đến kim loại còn ôxit titan hoàn nguyên đến ôxit hóa trị thấp (Ti3O5, Ti2O3, TiO).
- Sản phẩm nhận đ−ợc là gang hợp kim và xỉ titan.
- Gang hợp kim có thể chế biến sử dụng cho công nghệ luyện thép và sản xuất bột sắt.
- Xỉ titan tùy theo thành phần hóa học đ−ợc sử dụng sản xuất pigment, titan kim loại và có thể dùng làm nguyên liệu bọc que hàn điện.
- 9 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Hình 1.1.
- Sơ đồ nguyên lý công nghệ luyện xỉ titan của nhà máy luyện xỉ titan Bình Định 2.
- Cơ sở lý thuyết công nghệ luyện xỉ titan [3,4,12] Luyện xỉ titan thực chất là quá trình hoàn nguyên quặng sắt - titan trong lò điện hồ quang.
- Ngoài ra trong quá trình luyện còn xảy ra các phản ứng hoàn nguyên ôxit titan (TiO2) đến các ôxit hóa trị thấp, tạo thành dung dịch xỉ và hợp chất hóa học mới của ôxit sắt với các ôxit titan, chúng làm nảy sinh sự Nguyên liệu luyện lại Than cốc Trộn Phụ gia GangQuặng tinh ilmenit Gia công, tuyển từ Luyện lò điện XỉHạt có từ Xỉ th−ơng phẩm Khí thải Lọc bụi Khí lò - 10 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan thay thế đồng hành.
- đ−ợc hoàn nguyên từ ôxit.
- Nghiên cứu cơ chế hoàn nguyên ilmenit ng−ời ta thấy rằng sự hoàn nguyên của sắt trong ilmenit tiến hành theo quá trình sau: FeO.TiO2 → (1-x.
- FeO.TiO2).
- 11 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan (FeO.2TiO2).xTiO2 → TiO2 + Fe (1.8) (FeO.2TiO2).xTiO2 →xFe + n[(TiFe)O.2TiO2].m(Ti2O3.TiO2).pTiO2 (1.9) Kết quả hoàn nguyên là sắt đ−ợc chuyển hầu hết thành sắt kim loại và vẫn nằm trong trạng thái rắn, ôxit titan đ−ợc hoàn nguyên đến ôxit hóa trị thấp Ti3O5, Ti2O3, TiO cộng với ôxit sắt còn lại tạo hỗn hợp bền vững, mang tên anoxovit n[(Ti,Fe)O.2TiO2].m(Ti2O3.TiO2).pTiO2.
- Điều đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hoàn nguyên ilmenit.
- 12 - Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan Giai đoạn hoàn nguyên ilmenit đầu tiên sẽ làm thay đổi thành phần và giới hạn đồng nhất của nó: FeO.TiO2 → xFe + (1-x) FeO.TiO2.
- Hoàn nguyên ilmenit tiếp theo sẽ kém theo sự tạo thành đititanat sắt: (FeO.TiO2).x(TiO2

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt