Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.63 MB, 50 trang )
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
Sunfua dioxit SO2
0,17
0,47
((Trần Ngọc Chấn, ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 1, trang 13)
2.
CƠ CHẾ HÌNH THÀNH:
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 11
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
2.1. Cơ cấu tổ chức và liên kết:
SO2 là một phân tử C2V cong, nhóm điểm đối xứng. Về điện tử đếm formalisms, các
nguyên tử lưu huỳnh có trạng thái ôxi hóa của +4, một phụ trách chính thức của 0. Nó
được bao quanh bởi 5 cặp điện tử và có thể được mô tả như là một phân tử hypervalent
Từ góc nhìn của lý thuyết quỹ đạo phân tử , hầu hết các điện tử hóa trị được tham gia vào
liên kết S-O.
2.2.
Cơ chế hình thành:
2.2.1. Đốt Sulfur Dioxide:
Sulfur dioxide là sản phẩm của việc đốt lưu huỳnh :
S8 + 8 O2 → 8 SO2S8 + 8 O2 → 8 SO2
Các đốt của sulfua hydro và các hợp chất organosulfur tiền tương tự.
2 H 2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2 , 2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 12
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
Các nung quặng sulfua như pyrit, sphalerit, và chu sa (thuỷ ngân sunfua) cũng phát hành
SO2:
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2 , 4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 ,2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
HgS + O2 → Hg + SO2 , HgS + O2 → Hg + SO2
Một sự kết hợp của các phản ứng này là chịu trách nhiệm về nguồn lớn nhất của lưu
huỳnh dioxit, núi lửa phun. Những sự kiện này có thể phát hành hàng triệu tấn SO 2.
2.2.2. Giảm bậc từ oxit lưu huỳnh bậc cao hơn:
Sulfur dioxide là một sản phẩm trong sản xuất canxi silicat xi măng: CaSO4 được
đun nóng với than cốc và cát trong quá trình này:
2 CaSO4 + 2 SiO2 + C → 2 CaSiO3 + 2 SO2 + CO2
2 CaSO 4 + 2 SiO2 + C → 2 Casio3 + 2 SO2 + CO2
Các hành động của nóng axít sulfuric trên đồng phoi tiện sản xuất điôxít lưu huỳnh.
Cu + 2 H2SO 4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
2.2.3. Từ Sulfite:
Sulfite kết quả từ phản ứng của các cơ sở dịch nước và khí lưu huỳnh. Các phản ứng
ngược lại liên quan đến quá trình axit hóa của metabisulfite natri :
H2SO4 + Na2S2O 5 → 2 SO2 + Na2SO 4 + H2O
H2SO4 + Na2S2O5 → 2 SO2 + Na2SO4 + H 2 O
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 13
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
3.
TÁC HẠI:
Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx, là những khí thuộc loại độc hại không chỉ đối với
sức khoẻ con người, động thực vật, mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công
trình kiến trúc, là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường. Trong khí quyển, khí
SO2 khi gặp các chất oxy hóa hay dưới tác động của nhiệt độ, ánh sáng chúng chuyển
thành SO3 nhờ oxy có trong không khí. Khi gặp H2O, SO3 kết hợp với nước tạo thành
H2SO4. Đây chính là nguyên nhân tạo ra các cơn mưa acid mưa axit ăn mòn các công
trình, làm cho thực vật, động vật bị chết hoặc chậm phát triển, biến đất đai thành vùng
hoang mạc. Khí SO2 gây ra các bệnh viêm phổi, mắt, da. Nếu H2SO4 có trong nước mưa
với nồng độ cao làm bỏng da người hay làm mục nát quần áo.
3.1.
Đối với con người:
SO2 và hợp chất của SO2 là 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. Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thành axit
SOx có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua các cơ quan hô hấp hoặc các cơ
quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. Và cuối cùng chúng có thể xâm nhập
vào hệ tuần hoàn. Khi tiếp xúc với bụi, SOx có thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt này có
thể xâm nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2-3 μm.
SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da và các biến đổi hóa học, kết quả
của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm, amoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh
hưởng tới tuyến nước bọt. Hầu hết dân cư sống quanh khu vực nhà máy có nồng độ SO 2,
SO3 cao đều mắc bệnh đường hô hấp. Nếu hít phải SO 2 ở nồng độ cao có thể gây tử vong.
Trong máu, SO2 tham gia nhiều phản ứng hoá học để làm giảm dự trữ kiềm trong máu
gây rối loạn chuyển hoá đường và protêin, gây thiếu vitamin B và C, tạo ra
methemoglobine để chuyển Fe2+ (hoà tan) thành Fe3+(kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu
cũng như làm giảm khả năng vận chuyển ôxy của hồng cầu, gây co hẹp dây thanh quản,
khó thở.
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 14
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
Hình 3.1: Tác hại của SO2 đối với con người
Bảng 3.7: Độc tính của SO2
Theo Henderson – Haggard
mg/m3
Ppm
Chết nhanh trong 30’ – 1h
1.300 – 1.000
500 – 400
Nguy hiểm sau khi hít thở 30’ – 1h
260 – 130
100 – 50
Triệu chứng
3.2.
Đối với thực vật:
SOx bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric
là tác nhân chính gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật. Khi
tiếp xúc với môi trường có chứa hàm lượng SO2 từ 1 - 2ppm trong vài giờ có thể gây tổn
thương lá cây. Đối với các loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa y, hàm lượng 0,15 - 0,30
ppm có thể gây độc tính cấp.
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 15
Cơ chế hình thành và kỹ thuật xử lý SO2
Hình 3.2: mưa axit tác động rừng
3.3.
Đối với công trình kiến trúc:
Sự có mặt của SOx trong không khí ẩm tạo thành axit là tác nhân gây ăn mòn kim
loại, bê-tông và các công trình kiến trúc. SOx làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật lý,
làm thay đổi màu sắc vật liệu xây dựng như đá vôi, đá hoa, đá cẩm thạch; phá hoại các tác
phẩm điêu khắc, tượng đài. Sắt, thép và các kim loại khác ở trong môi trường khí ẩm,
nóng và bị nhiễm SOx thì bị han gỉ rất nhanh. SOx cũng làm hư hỏng và giảm tuổi thọ các
sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ bằng da và giấy
Hình 3.3: Tác hại của SO2 đối với kiến trúc
Lớp DH08MT – Nhóm 1
Trang 16