Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ hiệu quả thế nào?

Phương pháp hấp thụ là một trong các phương pháp xử lý khí thải phổ biến hiện nay. Nhằm xử lý lượng khí thải độc hại từ các nhà máy công nghiệp, giảm thiểu tỉ lệ ô nhiễm môi trường. Chi tiết về phương pháp xử lý khí thải bằng hấp thụ dưới đây.

Xử lý khí thải bằng hấp thụ là phương pháp xử lý khí thải sử dụng các chất lỏng hoặc rắn để làm nguyên liệu hấp thụ khí độc hại từ các nhà máy công nghiệp. 

Quá trình này chuyển hoá khí thải độc hại đi vào trong pha lỏng, hoà tan và làm chúng tiếp xúc với nhau. 

• Nguyên liệu hấp thụ: chất rắn hoặc lỏng
• Chất cần hấp thụ: khí thải

Phương pháp này phổ biến rộng rãi cho việc hút khí ẩm, hút mùi khí thải.. thu hồi lượng khí sạch bị lẫn trong khí thải. 

Để đảm bảo cho hệ thống đạt hiệu quả cao nhất, khi sử dụng chất hấp thụ cần đảm bảo một số yêu cầu như: 

• Có khả năng hấp thụ cao
• Có tính bốc hơi nhỏ
• Tính chất động học tốt
• Khả năng hoàn nguyên
• Không có tác động ăn mòn đến thiết bị
• Giá thành rẻ, dễ tìm kiếm

Sử dụng để xử lý các khí thải ô nhiễm có lưu lượng phát thải lớn. Xử lý các khí thải như Hcl, HF, Cl2, NOx, axeton, H2S… Ứng dụng cho nhiều trường hợp như sau: 

• Xử lý khí thải có nhiệt độ cao, phát sinh trong các nhà máy công nghiệp
• Xử lý khí có lưu lượng phát thải lớn như các nhà máy sản xuất xi măng, lò gạch, lò hơi công nghiệp
• Xử lý mùi, khí thải cho nhà máy chế biến thực phẩm, hải sản
• Xử lý khí thải cho nhà máy khai thác đá, khoáng sản

Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ có thể sử dụng các chất hấp thụ khác nhau dựa vào từng loại khí. Điển hình có 2 phương phức như sau: 

1. Hấp thụ vật lý

Xử lý khí thải bằng hấp thụ vật lý hay được gọi là quá trình thuận nghịch, không xảy ra các tương tác hóa học. 

Nhờ các lực liên kết giữa các phân tử, khí thải được giữ lại hoàn toàn trên mặt chất hấp thụ. Quá trình hấp thụ bao gồm sự khuếch tán, hoà tan các chất hấp thụ. Hiệu quả xử lý sẽ phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc tối đa với nguyên liệu hấp thụ. Trong quá trình này toả nhiệt lớn lớn phụ thuộc vào cường độ lực liên kết giữa các phân tử. 

2. Hấp thụ hoá học

Quá trình hấp thụ xảy ra các phản ứng hoá học giữa khí thải và nguyên liệu hấp thụ. Lực liên kết giữa các phân tử của phương pháp này mạnh hơn nhiều so với phương pháp hấp thụ vật lý. 

Quá trình hấp thụ gồm sự khuếch tán và xảy ra các phản ứng hoá học. Hấp thụ hoá học sẽ phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán từ chất khí tiếp xúc với chất lỏng, và phụ thuộc vào tốc độ chuyển hoá giữa các chất. Lượng lớn nhiệt lượng được toả ra và cần nhiều năng lượng. 

Cần sử dụng dung dịch hấp thụ tương ứng với các loại khí thải cần hấp thụ. Dưới đây là một số dung dịch điển hình xử lý khí thải tương ứng. 

Trong phương pháp xử lý khí thải bằng hấp thụ hoá học, chất được hấp thụ sẽ phản ứng với các phần tử của chính chất hấp thụ. Điển hình như:

NH₃ + H₂O → NH₄OH

SO₂ + H₂O  → H₂SO₃

Hoặc, chất cần hấp thụ sẽ phản ứng với các thành phần hoạt động trong chất hấp thụ, điển hình như: 

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃

Về cơ bản, xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ có nguyên lý hoạt động gồm 3 bước như sau: 

• Bước 1: Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm đến bề mặt dung dịch hấp thụ. Dung dịch hấp thụ được đưa từ trên xuống, khí bẩn sẽ được đưa từ dưới lên, gia tăng sự tiếp xúc và khuếch tán. 
• Bước 2: Dòng khí thải tiếp xúc với dung dịch hấp thụ. Thâm nhập và hoà tan chất khí vào bề mặt dung dịch hấp thụ. 
• Bước 3: Chất khí hoà tan trên bề mặt ngăn cách, và đi vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ. 

Quá trình hấp thụ xảy ra, phân tử khí ô nhiễm bị hấp thụ và được giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn, làm sạch. 

Tháp hấp thụ xử lý khí thải thường dùng đó là: 

• Tháp rửa khí rỗng: Tháp khí rỗng có dung dịch hấp thụ được phun thành những giọt nhỏ. 
• Tháp hấp thụ sủi bọt: Dung dịch hấp thụ được đặt trên tấm phẳng được đục lỗ. Dòng khí đi qua dưới dạng bọt khí, vỡ ra phía trên mặt nước. 
• Tháp hấp thụ có lớp vật liệu đệm: Lớp vật liệu được làm bằng sứ, plastic hoặc kim loại. Dung dịch hấp thụ được tưới từ đỉnh tháp, chạy dọc qua bề mặt lớp vật liệu đệm. Quá trình hấp thụ diễn ra trên bề mặt ướt của lớp đệm. 

Ưu điểm: 

• Hiệu suất xử lý cao, đặc biệt đối với chất khí có khả năng hòa tan tốt
• Xử lý khí thải độc hại có nhiệt độ thấp
• Hệ thống đơn giản, vận hành dễ dàng
• Chi phí vận hành, chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp
• Kết hợp được với tách bụi và làm lạnh
• Có thể kết hợp xử lý bụi
• Dung dịch hấp thụ dễ kiếm, có khả năng hoàn nguyên
• Xử lý khí thải có nhiệt, loại bụi dễ cháy nổ, lưu lượng lớn
• Có thể kết hợp xử lý khí và tách bụi, làm lạnh.
• Sử dụng cho khí có lưu lượng, nhiệt độ lớn
• HIệu suất tốt đối với khí thải chứa chất khí có khả năng hòa tan

Nhược điểm: 

• Tốn chi phí hoàn nguyên (nếu sử dụng hoàn nguyên)
• Nếu không xử lý hoàn nguyên sẽ cần xử lý nước thải
• Tốn năng lượng
• Xử lý mercaptan, axit béo kém
• Chiếm nhiều diện tích

Trên đây là một số thông tin về phương pháp xử lý khí thải bằng hấp thụ được System Dust Air tham khảo và tổng hợp. 

Nếu các bạn đang có nhu cầu lắp đặt hệ thống xử lý khí thải, liên hệ tới chúng tôi để được hỗ trợ và tư vấn nhanh chóng nhất.