Công nghệ xử lý khí thải CO2 nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện thải ra nhiều khí CO2 vì tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Ước tính 98% khí CO2 do đốt nhiên liệu hóa thạch. Cần giảm lượng CO2 trong khí quyển bằng cách giảm khí thải từ nhà máy nhiệt điện. Có nhiều công nghệ có sẵn để giảm SOx, NOx cùng các hạt khác nhưng hiệu quả xử lý CO2 lại khá thấp. Vậy khi thiết kế hệ thống XLKT cho nhà máy nhiệt điện cần lưu ý vấn đề nào? Công nghệ xử lý khí CO2 mang lại nhiều tín hiệu khả quan nhất.

Công nghệ cacbonat khoáng

• Là giai đoạn cacbonat hóa các khoáng chất trong môi trường áp suất riêng thấp. CO2 ở dạng khí chuyển thành cacbonat ổn định về mặt địa chất.
• Khoáng hóa còn thực hiện bằng hơi nước, axit hoặc kết hợp với nhiều phương pháp để tăng diện tích bề mặt riêng.
• Quá trình cacbonat hóa chỉ thành công sau quá trình hoạt hóa, xử lý nhiệt hoặc tách magnetit.
• Cacbonat khoáng tiêu tốn nguồn năng lượng lớn cho việc tiền xử lý, khai thác, vận chuyển, nghiền và kích hoạt để làm tăng hiệu suất.
• Cacbonat trực tiếp sử dụng nhiều dung môi gồm NaHCO3, NaCl và nước nhằm tăng tốc độ hòa tan.
• Cacbonat gián tiếp diễn ra với tốc độ nhanh và thuận lợi hơn. Người ta thường dùng axit clohydrit, xút, axit sunfurite hoặc hơi nước để chiết xuất Ca/Mg.
• Canxi hay magie oxit là nguyên liệu lý tưởng cho cacbonat hóa. Các chất thải công nghiệp như xỉ từ sản xuất thải, tro bay đốt than, cặn đô thị cũng có tác dụng giảm thiểu khí thải CO2.
• Ưu điểm của công nghệ cacbonat hóa: Tạo ra sản phẩm an toàn với môi trường. Ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác như xây dựng, mỏ khi chứa các thành phần như crom, niken, magie, silic, mangan.

Công nghệ hấp thụ

• Hấp thụ hóa học ứng dụng công nghiệp đưa khí CO2 đi qua chất hấp thụ. Khí thải chứa CO2 phải được làm sạch trước khi đưa vào tháp hấp thụ.
• Hấp thụ vật lý xảy ra khi liên kết giữa khí CO2 và dung môi ở áp suất cao. Cần ít dung môi hơn trong việc tái tạo dung môi so với hấp thụ hóa học.
• Các dung môi thường dùng thu hồi CO2 gồm kali cacbonat, amoniac, ankannolamines mang lại nhiều ưu thế như khả năng hòa tan trong nước cao, phân hủy sinh học, chọn lọc cao, động học phản ứng nhanh và dễ tái sinh hơn.
• Việc lựa chọn dung môi hấp thụ khí CO2 phụ thuộc vào nhiệt hấp thụ, tái sinh, tỷ lệ hấp thụ, khả năng hấp thụ, chống suy thoái, tính ăn mòn và dễ bay hơi.

Ưu nhược điểm của hấp thụ hóa học và vật lý

• Hấp thụ hóa học: hấp thụ đến 95% khí CO2, phù hợp dòng khí nồng độ thấp và dung môi có thể tái tạo. Nhưng nó cần năng lượng cao để tái tạo dung môi, và khả năng hấp thụ dung môi còn hạn chế.
• Hấp thụ vật lý: cho phép xử lý NOx, O2 và CO vì nó không làm phân hủy dung môi do độ hòa tan thấp, thiết bị xử lý đảm bảo về mặt hóa học và cần ít năng lượng để tái tạo dung môi. Nhược điểm lớn nhất khi dung môi khá tốn kém, chỉ thích hợp dòng khí áp suất cao và chi phí đầu tư khá lớn.

Công nghệ màng

• Phù hợp với dòng khí áp suất cao với nồng độ thấp.
• Màng hấp thụ đóng vai trò như thiết bị tiếp xúc giữa dòng cấp khí và dung môi lỏng. Mođun màng thường đặt trong bể nước nhiệt để duy trì nhiệt độ không đổi.
• CO2 khuếch tán qua lỗ màng, chất lỏng và được hấp thụ bởi chất hấp thụ. CO2 qua màng còn phụ thuộc nhiều vào sự chênh lệch áp suất.
• Màng polyme được ưu tiên sử dụng vì màng dễ vận chuyển, màng phân tử hoặc màng hợp kim dùng để tách CO2.
• Quá trình màng tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí. Do đó cần tích hợp công nghệ để cải thiện vật liệu màng, kích thước, tính chọn lọc và tính thấm.

Để xử lý khí thải nhiệt điện than, trong đó cần áp dụng giải pháp công nghệ loại bỏ hoàn toàn khí CO2 nhằm giảm phát thải khí nhà kính. Nhưng để xử lý nguồn thải đúng cách, hiệu suất cao thì bạn cần tìm hiểu kỹ nguồn thải để lên phương án thiết kế - thi công – lắp đặt phù hợp. Quý KH cần tư vấn về dịch vụ xử lý khí thải thì hãy liên hệ ngay với Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768.