Luận Văn Nghiên cứu lựa chọn hệ xúc tác CuO-Cr2O3/γ-Al2O3 để xử lý hơi Chloro benzene trong khí thải công ngh

MỞ ĐẦU

Từ những năm 80 của thế kỷ XX, con người đã bắt đầu thực sự lo ngại trước sự

xuống cấp của môi trường không khí. Đặc trưng là sự nóng lên toàn cầu, thủng tầng

Ôzôn và hàng loạt những biến đổi khí hậu kèm theo như elnino, lanina, tan băng ở hai

cực Trái đất làm mực nước biển dâng lên Do vậy, có rất nhiều các biện pháp đã

được đưa ra nhằm ngăn ngừa và giảm thiểu khả năng ô nhiễm không khí ngày càng

rộng hơn.

Chlorobenzene – một hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POP) là một trong những

hóa chất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Hàng năm, một lượng lớn các hóa

chất này đã được sản xuất để phục vụ nhu cầu của con người. Tuy nhiên trong một vài

thập kỷ gần đây, đã có nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của chúng lên sức

khỏe con người như: Nguyên nhân gây ra ung thư, các bệnh ngoài da, bệnh hô hấp,

bệnh tiêu hóa và ảnh hưởng hệ thần kinh trung ương. Hơn nữa các nhà nghiên cứu

cũng chỉ ra rằng các hợp chất này rất khó phân hủy trong môi trường tự nhiên, không

bị phân hủy ở nhiệt độ cao và khó tương tác hóa học với các chất khác. Chúng phát tán

gây ô nhiễm môi trường, xâm nhập vào chuỗi thức ăn, tích lũy qua các bậc dinh dưỡng

đi vào cơ thể người. Có thể dẫn chứng một số tại nạn như: vụ gây rò rỉ Chlorobenzene

làm nhiều người chết tại Nhật Bản vào năm 1968 khi ăn dầu cám có chứa

Chlorobenzene, hay vụ ô nhiễm trên 100km đường giao thông do 400 lít dung dịch

Chlorobenzene có trong dầu biến thế bị rò rỉ tại miền Bắc Canada năm 1985 đã gây

nhiều thiệt hại to lớn

Cùng với các loại khí thải gây ô nhiễm sơ cấp trực tiếp như bụi, khí CO2, SO2,

NOx và các hydrocacbon, việc nghiên cứu tìm ra các giải pháp hữu hiệu nhằm xử lý,

giảm thiểu tối đa nồng độ các chất ô nhiễm đã được nhiều nhà khoa học quan tâm

nghiên cứu. Trong số đó, việc dùng các chất xúc tác làm tác nhân trung gian để chuyển

hóa các chất ô nhiễm đã được đánh giá rất cao, có tính khả thi, tính kinh tế và phù hợp

với điều kiện công nghệ hiện nay.

Đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn hệ xúc tác CuO-Cr2O3/γ-Al2O3 để xử lý hơi Chloro

benzene trong khí thải công nghiệp” được thực hiện nhằm nghiên cứu và đánh giá khả

năng chuyển hóa của Chlorobenzene trong quá trình xúc tác oxy hóa các nguồn khí

thải nhiễm Chlorobenzene trên xúc tác là các oxyt kim loại Cu, Crôm và các oxyt kim

loại trên chất mang γ-Al2O3.

Đồ án tốt nghiệp

Lª Minh Phư¬ng – CNMT K47

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tình hình ô nhiễm không khí

Nguyên nhân và nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí chủ yếu bắt nguồn

từ các nhà máy, khu công nghiệp hay khu vực sản xuất. Trong số đó, đáng kể nhất phải

kể đến là các nhà máy sản xuất xi măng, nhiệt điện, cơ sở sản xuất hóa chất công

nghiệp, sản xuất vật liệu xây dựng, các hoạt động lò đốt các chất thải. Các hoạt động

của phương tiện giao thông vận tải cũng góp phần không nhỏ trong việc phát thải ra

lượng lớn các khí ô nhiễm như CO, CO2, NOx, VOCs

Theo thống kê của tổ chức sức khỏe thế giới (WHO), mỗi năm khí quyển nhận

một lượng khí thải gồm khoảng 250 triệu tấn bụi, 200 triệu tấn CO, 150 triệu tấn SOx,

50 triệu tấn NOx, hơn 50 triệu tấn hydrocacbon và 20 tỉ tấn CO2. [1]. Ở nước ta hiện

nay nhiều khu công nghiệp mới được hình thành, các phương tiện giao thông tăng lên

nhanh chóng đã làm cho môi trường ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng hơn. Riêng ở

TP. Hồ Chí Minh có khoảng 700 nhà máy, 30.000 cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp

và hàng trăm cơ sở đầu tư nước ngoài. Đa số các cơ sở đều chưa có hệ thống xử lý khí

thải hoàn chỉnh. Theo thống kê chưa đầy đủ thì lượng khí ô nhiễm thải ra hàng năm là

khoảng 1017 tấn bụi, 10580 tấn SO2, 390 tấn SO3, 194600 tấn CO2, 260 tấn CO, 7554

tấn NO2, 137 tấn hydrocacbon và 78 tấn andehit [2].

Theo thống kê của Bộ Tài nguyên môi trường, tại các tỉnh thành trong cả nước

đều tồn lưu một khối lượng lớn các loại hợp chất hữu cơ bền, khó phân hủy (POPs -

Persitant Organic Pollutants) cần phải xả lý, chúng thường có mặt nhiều ở dạng dầu

thải trong các thiết bị điện gia đình, thiết bị ngành điện công nghiệp như máy biến thế,

tụ điện, đèn huỳnh quang, . POPs cũng được sinh ra từ các chất làm mát trong truyền

nhiệt, dung môi chế tạo mực in, sản xuất sơn, giấy, . Chlorobenzene cũng có mặt

trong bảng danh sách 12 loại độc chất nguy hiểm cùng với DDT, Dioxin, dầu biến thế

chứa Polychlorinated Biphenyl (PCB) và các chất tương tự PCB cần được xử lý triệt

để. Năm 2004, Cục Bảo vệ môi trường đã tiến hành khảo sát tại 31 tỉnh thành trong cả

nước, đã phát hiện khoảng 8.000 tấn dầu thải các loại có chứa chất PCB và những hợp

chất tương tự PCB ở rải rác khắp nơi. Các loại chất thải hữu cơ khó phân hủy điển

hình gồm các nhóm như: thuốc trừ sâu, các hợp chất hydrocacbon chloro hóa;

Chlorophenol; Chloroaniline; Nitrobenzene; Hydrocacbon aromatic đa vòng; các loại

dung môi là chất thải của các ngành công nghiệp dệt nhuộm, công nghiệp chế biến

dầu khí; công nghiệp tổng hợp các chất hữu cơ, dược phẩm; công nghiệp sản xuất và

gia công hóa chất bảo vệ thực vật; công nghiệp giấy; công nghiệp sản xuất phân bón