Các kỹ thuật xử lý khí thải lò hơi, lò đốt

Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý khí thải lò hơi công nghiệp, việc lựa chọn phương pháp nào phù hợp nhất với mỗi nhà máy/cơ sở sẽ tùy thuộc vào nhiều yếu tố như loại nhiên liệu mà nhà máy đó sử dụng (than củi, dầu fo, do, biomass,...), khí ô nhiễm sinh ra, nồng độ chất ô nhiễm, lưu lượng khí thải cần xử lý, chi phí đầu tư hệ thống, v.v... Dưới đây, Môi trường Hợp Nhất xin giới thiệu một số phương pháp xử lý khí thải lò hơi phổ biến. 

1. Một số kỹ thuật xử lý khí thải lò hơi

Có nhiều nguồn cung cấp nhiệt cho lò hơi như sử dụng củi, than đá, dầu FO hoặc một số nơi sử dụng nhiên liệu biomass. Tùy vào loại nhiên liệu sử dụng mà đặc điểm khí thải sinh ra ở mỗi nơi có đặc trung khác nhau. Thông thường, quá trình đốt cháy nhiên liệu của lò hơi tạo điều kiện phát sinh nhiều loại khí thải độc hại như NOx, SO2, HCl, HF, kim loại nặng, dioxin, furan. Sau khi phân tích kỹ đặc điểm khí thải lò hơi tại mỗi nhà máy thì có thể lựa chọn kỹ thuật, phương pháp xử lý phù hợp đối với từng loại khí như sau:

1.1. Sử dụng hệ thống SNCR (xử lý khí thải NOx)

Đối với các lò hơi sinh ra nhiều khí NOx, có thể sử dụng hệ thống khử không xúc tác chọn lọc (SNCR) và giảm xúc tác chọn lọc (SCR) đạt đến 90%. Chất khử có thể giảm lượng khí thải NO, N2.

SNCR là công nghệ liên quan đến việc bơm hóa chất chứa nito vào lò hơi ở điều kiện nhiệt độ cụ thể mà không cần dùng chất xúc tác đắt tiền. Hai loại hóa chất phổ biến nhất là amoniac và ure, chúng sẽ phản ứng chọn lọc với NO khi có oxy tạo thành nito phân tử và hơi nước. Các phản ứng chính khi sử dụng amoniac hoặc ure lần lượt là:

4NO + 4NH3 + O2 -> 4N2 + 6H2O

4NO + 2CO(NH2)2 + O2 -> 4N2 + 2CO2 + 4H2O

Nhiệt độ tối ưu đối với amoniac (850 – 1050 độ C) và ure (1000 – 1150 độ C). Trong quá trình này, amoniac dạng nước hoặc khan được hóa hơi trước khi bơm vào khí thải thông qua các vòi phun với nhiệt độ và thời gian lưu giữ tối ưu. Mức độ giảm NOx có thể đạt được đối với lò hơi hoạt động riêng lẻ sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ khí thải, thời gian lưu giữ, nồng độ NOx ban đầu, tỷ lệ NH3/NOx, mức oxy dư và mức độ trộn amoniac/khí thải.

Ure được bơm vào khí thải ở nhiều vị trí, tùy thuộc vào loại và kích thước lò hơi. Ure phản ứng với NOx trong khí thải để tạo ra nito, cacbon dioxide và nước. Ưu điểm việc dùng ure so với amoniac là chúng không độc hại, có thể được bảo quản và xử lý an toàn hơn. Nếu ure được giải phóng ở nhiệt độ quá cao, chất hóa học sẽ bị oxy hóa tạo thành NOx. Dưới nhiệt độ này, ure phản ứng với NOx hình thành amoniac không mong muốn.

Ngoài ra, việc phát thải dioxin và thủy ngân do đốt rác thải đô thị, công nghiệp từ quá trình đốt khác nhau. Ngày càng nhiều quy định liên quan đến loại khí thải này vì chúng có tính độc hại cao đối với con người. Dioxin và furan hình thành trong làm lạnh khí thải, phải được loại bỏ ra khỏi dòng thải. Giải pháp phun than hoạt tính dạng bột (PAC) mang đến hiệu quả xử lý tối ưu.

2.1. Sử dụng tháp hấp thụ

Đối với các nhà máy sử dụng lò hơi đốt củi thường sinh ra khí thải chứa nhiều hợp chất cacbon hữu cơ, thủy ngân, dioxin, furan,... các trường hợp này có thể sử dụng phương pháp hấp thụ. Nguyên lya hoạt động của phương pháp này là cho dòng khí ô nhiễm tiếp xúc với dung dịch hấp thụ ở dạng lỏng, các chất ô nhiễm trong dòng khí sẽ hòa tan vào dung dịch hấp thụ và biến đổi thành phần, tạo ra dòng khí sạch hơn. Phương pháp này được ứng dụng phổ biến trong việc khử SO2 và khí Clo, hơi H2SO4, HCl, NH3, v.v.... Hiệu quả xử lý bằng tháp hấp thụ cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như diện tích tiếp xúc giữa hai pha lỏng - khí, thời gian tiếp xúc, nồng độ chất ô nhiễm, nồng độ chất hấp thụ, v.v...

2.2. Sử dụng tháp hấp phụ

Đối với các loại khí chứa axit ăn mòn, người ta có thể sử dụng phương pháp hấp phụ. Đây là quá trình xảy ra khi các thành phần ô nhiễm trong dòng khí bị hút trên bề mặt của vật liệu hấp phụ được bố trí trong tháp (thường là than hoạt tính). Khác quá với trình hấp thụ, quá trình hấp phụ chỉ xảy ra ở bề mặt của vật liệu hấp phụ và chất ô nhiễm được giữ lại trên bề mặt lớp than hoạt tính (vật liệu hấp phụ). Chất ô nhiễm sau đó được thu hồi và đem đi xử lý, còn khí sạch sẽ thoát ra môi trường. 

Sau một thời gian hoạt động (khoảng 6 tháng), lớp than hoạt tính sẽ bị bão hòa, vì vậy, để đảm bảo hiệu suất xử lý, chúng ta cần thay lớp than hoạt tính để đảm bảo hiệu suất xử lý. 

2.3. Sử dụng thiết bị thu hồi bụi cyclone

Cyclone (cylon, xyclon) là thiết bị lọc bụi nhờ lực ly tâm nhằm tách bụi ra khỏi nguồn khí. Thiết bị xử lý này thường được dùng trong nhiều ngành công nghiệp để loại bỏ những hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 micromet. Nguyên lý làm việc là dòng khí và hạt bụi được dẫn vào cyclon theo phương tiếp tuyến với thân trụ ngoài, tạo ra lực ly tâm sẽ cuốn hạt bụi va đập vào thành xyclon làm cho hạt bụi mất động năng và rơi xuống phễu chứa. Dòng khí và một số hạt bụi mịn còn lại chuyển động xoáy ốc bên trong thân xyclon nên khi chạm vào phần đáy phễu dòng khí này sẽ chuyển động ngược trở lên nhưng vẫn giữ được chuyển động xoáy ốc và cuối cùng theo ống dẫn khí bên trong cuốn ra khỏi cyclon.

>> Xem video cách hoạt động của thiết bị thu hồi bụi cyclone

2.4. Sử dụng thiết bị lọc bụi túi vải

Thiết bị lọc bụi túi vải (còn được gọi là thiết bị lọc bụi tay áo) xử lý khí thải bằng các bộ lọc đặc biệt là túi vải dệt hoặc không deteh có dạng hình trụ, treo lơ lửng trong buồng kín. Theo đó, bụi sẽ được giữ lại trên bề mặt của túi và sau một thời gian, lớp bụi trên bề mặt của túi dày lên và cần được rũ bỏ định kỳ. 

2.5. Sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện là thiết bị xử lý bụi bằng cách ion hóa và tách bụi ra khỏi dòng khí khi dòng khí ô nhiễm đi qua vùng có điện trường lớn. Cụ thể là khi bụi, chất ô nhiễm đi qua vùng điện trường, chúng sẽ bị ion hóa thành các phân tử mang điện tích âm và theo nguyên lý "trái dấu hút nhau", các phân tử mang điện tích âm sẽ di chuyển về phía các tấm lọc mang điện tích dương và bám vào tấm lọc. Bụi bám trên các tấm lọc sẽ được đập, rũ định kỹ để chúng rớt xuống và được thu hồi, cuối cùng dòng khí sạch thoát ra ngoài môi trường. 

>> Xem video cách hoạt động của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

2. Công ty chuyên xử lý khí thải lò hơi hiệu quả

Nhờ vào kinh nghiệm nhiều năm qua, Hợp Nhất cung cấp hàng loạt quy trình hiệu suất cao để giảm lượng khí thải vào môi trường. Dựa trên nhu cầu từng khách hàng, chúng tôi sẽ phát triển phương pháp xử lý khí thải phù hợp. Chúng tôi sẽ cân nhắc đến các yếu tố dưới đây:

• Loại khí thải, bản chất, thành phần, nồng độ từng nguồn thải.
• Xác định giới hạn phát thải, loại quy trình đốt, khối lượng chất thải, công suất nhiệt.
• Xác định không gian sẵn có để thiết kế hệ thống xử lý khí thải.
• Đánh giá nguồn thải để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp.
• Xác định nguồn thải để tính toán công suất thiết kế hệ thống.

Việc thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải lò hơi ở mỗi nơi cần được phân tích, tính toán chi tiết nhằm đảm bảo tính hiệu quả và phù hợp với quy mô doanh nghiệp. Nếu bạn cần tư vấn hệ thống vừa đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật vừa tiết kiệm chi phí thì hãy liên hệ ngay với Công ty môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 để được hỗ trợ nhanh chóng.