Môi trường không khí Tổng quan Khí thải lò hơi và các tác động

Khí thải lò hơi và các tác động

Đặc điểm của khói thải lò hơi

Lò hơi là nguồn cung cấp nhiệt cho các thiết bị công nghệ qua dung môi chất dẫn nhiệt là hơi nước cao cấp. lò hơi có thể được cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau, hiện nay trong các cơ sở tiểu thủ công nghiệp thường sử dụng nhiên liệu cho lò hơi chủ yếu là 2 loại: than đá, dầu FO. Tùy vào mục đích mà người ta sử dụng 3 loại nhiên liệu khác nhau.

Lò hơi đốt than đá

Khí thải của lò hơi đốt than chủ yếu mang theo bụi, CO2, CO, SO2, SO3, NÕ do thành phần hóa chất có trong than kết hợp với O2 trong quá trình cháy tạ nên. Lượng bụi trong khí thải có kích thước hạt và nồng dộdao động trong khoảng rộng và phụ thuộc vào thời điểm chọ ghi và thêm than vào lò. Hàm lượng lưu huỳnh trong than = 0,5% nên khí thải có SO2 với nồng độ khoảng 1.333 mg/m3. Lượng khí thải phụ thuộc vào mỗi loại than. Bụi trong khói thải lò hơi là một tập hợp các hạt rắn có kích thước rất khác nhau từ vài micromet tói vài trăm micromet.

 Đặc điểm của khí thải lò hơi đốt dầu FO

Lò hơi sử dụng nhiên liệu dầu FO để đốt sinh nhiệt là loại phổ biến nhất hiện nay. Dầu FO là một phức hợp của HC cao phân tử. Dầu FO dạng lỏng có lượng sinh nhiệt cao. Độ tro ít nên ngày càng được sử dụng rộng rãi. Mặt khác vận hành lò hơi đốt dầu FO đơn giản và khá kinh tế

Khi đốt dầu FO trong lò hơi, người ta phun dầu qua các vòi phun đặc biệt (béc phun) để tạ thành sương dầu trong hỗn hợp với không khí đi vào buồng đốt. các hạt sương dầu sẽ bay hơi và bị phân hủy dưới nhiệt độ cao thành các CH nhẹ, dễ cháy hết trong buồng đốt của lò. Khi hạt dầu phun quá lớn hay buồn chứa quá nguội, các hạt sương dầu bay hơi và phân hủy không hết sẽ tạo khói và muội đen trong khí thải. tỏng khí thải lò hơi đốt dầu FO người ta thường thấy có các chất sau: CO2, CO, NÕ, SO2, SO3 và hơi nước, ngoài ra còn  có một hàm lượng nhỏ  tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn tại dưới dạng  sol khí được gọi là mồ hóng.

Một số thông số thải của lò hơi đốt nhiên liệu là dầu FO:

Chất gây ô nhiễm

Nồng độ (mg/m3)

SO2 và SO3

5 217 - 7000

CO

50

Tro bụi

280

Hơi dầu

0,4

NOx

428

 Các tác động của chất gây ô nhiễm

 Khí SO2

Khí SO2 là sản phẩm chủ yếu của quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (S) như than,…hay nguyên liệu chứa lưu huỳnh như đốt quặng Pirit sắt (FeS2), đốt cháy lưu huỳnh,…trong quá trình sản xuất axit Sunfuric (H2SO4). Trong tự nhiên, SO2 được phát tán trong không khí chủ yếu là do đốt than, và một phần do núi lửa phun.

SO2 là khí trung gian trong quá trình sản xuất axit Sunfuric. Hậu quả khi SO2 phát tán vào không khí là gây ra mưa axít, phá huỷ các công trình kiến trúc và ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Trên thế giới người ta có thể đánh giá sự phát triển công nghiệp của một quốc gia dựa vào sản lượng axit Sunfuric sản xuất ra trong một năm, điều đó đồng nghĩa với nguy cơ làm tăng lượng SO2 trong không khí do khí thải của các nhà máy này. Vì vậy, cần phải xử lý triệt để SO2 trong khí thải các nhà máy,…

Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx là những khí độc hại không chỉ với sức khỏe con người, động thực vật mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Chúng la những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật cơ trơn của khí quản. ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. khí tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit.

SOx có thể xâm nhập vào cơ thể người qua các cơ quan hô hấp hoặc cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. và cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. Khí tiếp xúc với bụi, SOx cso thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt này có thể xâm nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng < 2-3. SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da và gây các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm. amoniac bị thoát qua đường tiểu và  có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt.

SOx bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit H2SO4 hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật.

Sự có mặt của Sox trong không khí la tác nhân gâywn mòn kim loại, bê tông và các công trình kiến trúc….

 Tác hại của NO2

NO2 là khí có màu nâu đỏ có mùi gắt và cay, mùi của nó có thể phát hiện được vào khoảng 0.12 ppm. NO2 là khí có kích thích mạnh đường hô hấp. nó tác động đến hệ thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họng

Khi NO2 với nồng độ 100ppm có thể gây ung thư tử vong cho người và động vật sau ít phút. Với nồng độ 5ppm có thể gây ảnh hưởng xấu đến đường hô hấp. Con người tiếp xúc lâu với NO2 khoảng 0.06 ppm có thể gây các bệnh trầm trọng về phổi.

Một số thực vật nhạy cảm cũng bị tác hại bởi NO2 khi ở nồng độ khoảng 1 ppm. NO2 cũng là tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính.

Tác hại của mồ hóng và bụi

Trong phổi người, bụi có thể là nguyên nhân gây kích thích cơ học gây khó khăn cho các hoạt động của phổi, chúng có thể gây nên các  bệnh về đường hô hấp. nói chung bụi tro và mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe con người như gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng, bệnh viêm cơ phổi. bụi khói được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể chứa các HC đa vòng.

Bụi góp phần chính vào ô nhiễm do hạt lơ lửng và các sol khí, có tác dụng hấp thụ và khuếch tán ánh sáng mặt trời, làm giảm độ trong suốt của khí quyển. loại ô nhiễm này hiện là vấn đề ô nhiễm không khí thành thị nghiêm trọng nhất, các nghiên cứu cho thấy mối liên kết chặt chẽ giữa ô nhiễm không khí và tử vong, chúng gây tác hại đối với thiết bị và mối hàn điện, làm giảm năng suất cây trồng, gây nguy hiểm cho giao thông đường bộ.

Tác hại của CO

Khí CO là loại khí không màu, không mùi không vị, tạo ra do sự cháy không hoàn toàn của nguyên liệu chứa C. Con người đề kháng với CO rất khó khăn. Những người mang thai và đau tim tiếp xúc với CO sẽ rất nguy hiểm vì ái lực của CO với hemoglobin cao hơn gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ máu đến mô. Thế nên phải nhiều máu dược bơm đến để mang cùng một lượng oxy cần thiết. một số nghiên cứu trên người và động vật đã minh họa những cá thể tim yếu ở điều kiện căng thẳng trong trạng thái dư CO trong máu.

Ở nồng độ khoảng 5ppm có thể gây đâu đầu chóng mặt. Ở những nồng độ từ 10-250 ppm có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch thậm chí gây tử vong.