Luận án Nghiên cứu xử lý khí từ lò đốt chất thải rắn nguy hại

Tên luận án:

Không có thông tin về tên luận án trong văn bản được cung cấp.

Ngành:

Không có thông tin về ngành trong văn bản được cung cấp.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu đề cập đến vấn đề quản lý và xử lý chất thải nguy hại (CTNH) tại Việt Nam, một thách thức môi trường cấp bách do sự gia tăng nhanh chóng của CTNH, đặc biệt là từ các hoạt động công nghiệp. Các phương pháp xử lý hiện tại như chôn lấp và thiêu hủy chưa đáp ứng đủ yêu cầu bảo vệ môi trường, đặc biệt là việc xử lý khí thải từ lò đốt còn hạn chế, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm không khí. Nghiên cứu xác định SO2 là chất ô nhiễm chính cần tập trung xử lý.

Mục tiêu chính của luận án là lựa chọn công nghệ tối ưu để xử lý triệt để khí thải phát sinh từ lò đốt CTNH phù hợp với điều kiện Việt Nam, đồng thời xác lập các mô hình thực nghiệm – thống kê và mô hình vật lý để làm cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế thiết bị xử lý khí ở các quy mô khác nhau.

Nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan về CTNH và các phương pháp xử lý, phân tích khí thải từ lò đốt và lựa chọn công nghệ hấp thụ. Luận án đã xây dựng hệ thống thí nghiệm để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý khí, thiết lập mô hình thống kê mô tả mối quan hệ giữa các yếu tố này và hiệu suất xử lý. Hệ thống công nghệ đốt được lựa chọn là lò đốt tĩnh hai buồng, kết hợp hệ thống xử lý khí thải gồm trao đổi nhiệt, tách bụi khô bằng cyclon chùm và cụm hấp thụ Venturi – tháp đệm sử dụng dung dịch Ca(OH)2.

Kết quả thực nghiệm cho thấy các thông số chính ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý SO2 là nồng độ dung dịch Ca(OH)2, lưu lượng tưới và lưu lượng khí. Hiệu suất xử lý tối ưu đạt 92,217% khi nồng độ Ca(OH)2 là 7%, lưu lượng tưới 9,88 m³/h và lưu lượng khí 4461,58 m³/h. Luận án cũng đã xây dựng mô hình vật lý mô tả sự phụ thuộc của lưu lượng khí SO2 và hiệu suất hấp thụ vào các yếu tố công nghệ, cho phép tính toán thiết kế hệ thống hấp thụ ở các quy mô khác nhau. Nghiên cứu này đóng góp vào việc định hướng phương pháp và cung cấp cơ sở khoa học, thực tiễn để tối ưu hóa công nghệ xử lý khí thải từ lò đốt CTNH tại Việt Nam.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

  • 1.1. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI

    • 1.1.1. Nguồn phát sinh và phân loại chất thải nguy hại

      • 1.1.1.1. Nguồn phát sinh chất thải nguy hại:

      • b/ Phân loại chất thải nguy hại

    • 1.1.1.2. Công tác quản lý chất thải nguy hại tại Việt Nam và trên thế giới

  • 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI

    • 1.2.1. Phương pháp khử khuẩn bằng hoá chất:

    • 1.2.2. Phương pháp khử khuẩn bằng nhiệt khô và ướt:

    • 1.2.3. Phương pháp chiếu vi sóng:

    • 1.2.4. Phương pháp chôn lấp:

    • 1.2.5. Phương pháp thiêu đốt :

  • 1.3. CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI

    • 1.3.1. Các loại lò đốt chất thải nguy hại

      • 1.3.1.1. Lò đốt thùng quay.

      • 1.3.1.2. Lò đốt nhiều tầng ghi cố định.

      • 1.3.1.3. Lò đáy tĩnh:

      • 1.3.1.4. Lò Plasma:

      • 1.3.1.5. Lò đốt có kiểm soát không khí

      • 1.3.1.6. Lò đốt tầng sôi:

    • 1.3.2. Các nghiên cứu về lò đốt trong và ngoài nước

  • 1.4. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI

    • 1.4.1. Phương pháp thiêu huỷ khí thải

    • 1.4.2. Phương pháp hấp thụ

    • 1.4.3. Phương pháp hấp phụ

    • 1.4.4. Phương pháp tách các tạp chất ở dạng bụi

    • 1.4.5. Phương pháp ngưng tụ

    • 1.4.6. Phương pháp sinh hoá - vi sinh

    • 1.4.7. Vấn đề xử lý nhiệt :

  • 1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI

    • 1.5.1. Xác định các thành phần khí thải [68, 78]

    • 1.5.2. Khảo sát thành phần khí thải phát sinh từ lò đốt [1]

    • 1.5.3. Cơ sở lý thuyết của công nghệ xử lý SO2

      • 1.5.3.1. Tác hại của khí SO2.

      • 1.5.3.2. Phương pháp xử lý SO2

        • a. Hấp thụ bằng nước

        • b. Phương pháp magiê oxit (MgO)

        • c. Phương pháp kẽm oxyt

        • d. Hấp thụ bằng chất hấp thụ trên cơ sở natri

        • e. Phương pháp amoniăc

        • f. Xử lí khí SO2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ

        • g. Xử lí khí SO2 bằng các chất hấp phụ thể rắn

        • h. Phương pháp CaCO3 hoặc CaO: [42, 69, 70]

    • 1.5.4. Hệ thống thiết bị hấp thụ Venturri [73]

    • 1.5.5. Kết luận

• CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. PHƯƠNG PHÁP LẬP MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM THỐNG KÊ

    • 2.1.1. Quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu quá trình công nghệ

      • 2.1.1.1. Xác định hệ

      • 2.1.1.2. Xác định cấu trúc của hệ

      • 2.1.1.3. Xác định hàm toán mô tả hệ

      • 2.1.1.4. Xác định các tham số của mô hình thống kê

      • 2.1.1.5. Cơ sở chọn tâm thí nghiệm

      • 2.1.1.6. Kiểm tra tính có nghĩa của hệ số hồi quy

      • 2.1.1.7. Kiểm tra tính tương hợp của mô hình thống kê

    • 2.1.2. Phương pháp quy hoach bậc 1 và bậc 2

      • 2.1.2.1. Quy hoạch tuyến tính bậc 1

      • 2.1.2.2. Quy hoạch thực nghiệm bậc 2

      • 2.1.2.3. Xác định các giá trị tối ưu của hàm mục tiêu

  • 2.2. PHƯƠNG PHÁP LẬP MÔ HÌNH VẬT LÝ

    • 2.2.1. Xác định hệ

    • 2.2.2. Xác định cấu trúc hệ

    • 2.2.3. Xác định hàm toán mô tả của hệ

    • 2.2.4. Ứng dụng định lí n để xác định các đại lượng không thứ nguyên.

    • 2.2.5. Trình tự phân tích thứ nguyên:

    • 2.2.6. Xác định tham số của mô hình.

  • 2.3. MÔ TẢ THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

    • 2.3.1. Định hướng nghiên cứu thực nghiệm

    • 2.3.2. Nội dung:

    • 2.3.3. Xây dựng sơ đồ công nghệ xử lý khí thải:

      • 2.3.3.1. Lò đốt chất thải:

      • 2.3.2.2. Thiết bị trao đổi nhiệt:

      • 2.3.3.3. Hệ thống nước làm mát cấp cho thiết bị trao đổi nhiệt :

      • 2.3.3.4. Thiết bị tách bụi khô:

      • 2.3.3.5. Cụm thiết bị hấp thụ

      • 2.3.3.6. Hệ thống quạt hút và ống khói :

    • 2.3.4. Xây dựng quy trình nghiên cứu

      • 2.3.4.1. Mô tả nguyên lý hoạt động của lò đốt:

      • 2.3.4.2. Điều khiển quá trình đốt

      • 2.3.4.3. Mô tả công nghệ hệ thống xử lý khí thải :

      • 2.3.4.4. Mô tả các thiết bị lấy mẫu và phương pháp đo, lấy mẫu :

• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM :

    • 3.1.1. Xác định đối tượng nghiên cứu :

    • 3.1.2. Kết quả thí nghiệm

      • 3.1.2.1. Sự ảnh hưởng của lưu lượng tưới đến hiệu suất xử lý SO2:

      • 3.1.2.2. Sự ảnh hưởng của nồng độ Ca(OH)2 đến hiệu suất xử lý SO2

      • 3.1.2.3. Sự ảnh hưởng của lưu lượng khí đến hiệu suất xử lý SO2

    • 3.1.3. KẾT LUẬN

  • 3.2. THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỐNG KÊ MÔ TẢ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÍ SO2

    • 3.2.1. Kế hoạch bậc một hai mức tối ưu toàn phần (kế hoạch 2k) [33]

    • 3.2.2. Kế hoạch thực nghiệm trực giao bậc hai [33, 40]

    • 3.2.3. Kết luận

  • 3.3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH VẬT LÝ MÔ TẢ QUÁ TRÌNH HẤP THỤ KHÍ SO2

    • 3.3.1. Xác định các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình hấp thụ hóa học

      • 3.3.1.1. Xác định bậc tự do điều khiển: [34,36]

      • 3.3.1.2. Xác định bậc tự do nội tại

      • 3.3.1.3. Xác định bậc tự do hình học

      • 3.3.1.4. Số các yếu tố ảnh hưởng độc lập:

    • 3.3.2. Thiết lập mô hình vật lý [34, 43]

      • 3.3.2.1. Khi hàm mục tiêu là lưu lượng cấu tử bị hấp thụ G:

      • c. Thiết lập hệ phương trình thứ nguyên và giải

      • d. Thống kê các chuẩn số và thiết lập mô hình vật lý mô tả sự phụ thuộc giữa lưu lượng khí hấp thụ SO2 vào các yếu tố ảnh hưởng độc lập

      • e. Thiết lập mô hình vật lý mô tả quan hệ giữa lưu lượng khí được hấp thụ và các yếu tố công nghệ độc lập

      • f. Xác định các tham số của mô hình vật lý (3.13b)

      • g. Kết luận:

      • 3.3.2.2. Khi hàm mục tiêu là hiệu suất của quá trình hấp thụ η [34,36,43]

      • c. Thiết lập hệ phương trình thứ nguyên

      • d. Thống kê các chuẩn số và mô tả sự phụ thuộc giữa hiệu suất hấp thụ SO2 vào các yếu tố ảnh hưởng độc lập

      • e. Thiết lập mô hình vật lý mô tả quan hệ giữa hiệu suất hấp thụ và các yếu tố công nghệ độc lập

      • f. Xác định các tham số của mô hình vật lý

      • g. Kết luận

  • KẾT LUẬN