Xử Lý Khí Thải Lò Hơi Đốt Than Đá

Lò hơi đốt than đá thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhằm cung cấp hơi nóng cho các quá trình như gia nhiệt, sấy, làm chín thực phẩm,.... Than đá có giá thành thấp hơn các loại nhiên liệu khác nên việc sử dụng lò hơi đốt than đá cũng giúp giảm đáng kể chi phí vận hành. Tuy nhiên, mặt trái của việc này là khí thải từ lò hơi đốt than chứa các chất gây ô nhiễm như SO₂, NOx, CO, CO₂, bụi và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu một số phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt than đá.

1. Đặc điểm của khí thải lò hơi đốt than đá

Khí thải của lò hơi đốt than đá chủ yếu mang theo tro xỉ, bụi, khói, các loại khí như CO, CO₂, SO₂, SO₃, NOx, trong đó:

• Khí CO₂: Khí carbon dioxide là sản phẩm chính của quá trình cháy than, CO₂ là một trong các khí gây hiệu ứng nhà kính, góp phần làm gia tăng biến đổi khí hậu.
• Khí CO: Khí carbon monoxide là khí độc không màu, không mùi, sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn của than đá. CO có khả năng gây ngạt và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe nếu bị phơi nhiễm.
• Khí SO₂: Khí lưu huỳnh dioxide sinh ra do than đá có chứa một lượng lưu huỳnh nên quá trình đốt cháy sẽ sinh ra SO₂. SO₂ là khí độc hại, gây ra mưa axit và ảnh hưởng xấu đến hệ hô hấp.
• Khí NO_x: Gồm các oxit nitơ như NO và NO₂, sinh ra từ phản ứng cháy ở nhiệt độ cao giữa oxy và nitơ trong không khí. NOx góp phần tạo ra mưa axit, sương mù quang hóa và có hại cho hệ hô hấp. Một số lò hơi sử dụng than có chất lượng thấp nên khi cháy có hàm lượng lưu huỳnh cao. Bên cạnh đó, khí thải NOx sinh ra do sự oxy hóa nito có trong nhiên liệu và không khí trong mộ trường nhiệt độ cao. Khối lượng NOx sẽ càng tăng khi nhiệt độ cháy cao.
• Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs: Được tạo ra từ quá trình cháy không hoàn toàn của các hợp chất hữu cơ trong than. VOCs có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe và gây ô nhiễm không khí thứ cấp.
• Bụi và tro bay: Các hạt bụi li ti, chủ yếu là các hạt tro bay, có kích thước nhỏ và dễ phát tán vào không khí, bụi thường có kích thước từ vài µm đến vài trăm µm, những hạt bụi có kích thước siêu nhỏ này dễ gây ra những kích ứng cơ học, nếu con người hít phải thì mắc các bệnh như viêm mũi, dị ứng, viêm phế quản.

2. Các phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt than đá

Sử dụng lò hơi đốt than đá cần tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường, đồng thời áp dụng các biện pháp kiểm soát và xử lý khí thải để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng động.

Tùy vào công suất hoạt động của lò hơi ở mỗi nhà máy mà công nghệ, phương pháp xử lý khí thải có thể được ứng dụng khác nhau. Dưới đây là một số phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt than đá phổ biến.

2.1. Sử dụng tháp hấp thụ

Sử dụng tháp hấp thụ với dung dịch hấp thụ là Ca(OH)₂ được phun dưới dạng sương mù theo chiều từ trên xuống. Quá trình phản ứng xảy ra như sau:

Ca(OH)₂ + SO₂ + O2 --- > CaSO₄ + H₂O

Trong quá trình hấp thụ, các hạt bụi sẽ bị thấm ướt và hút bởi các hạt chất lỏng sau đó rơi xuống đáy bể lắng. Dòng khí sạch được thoát ra ngoài ống khói.

2.2. Sử dụng tháp hấp phụ

Đây là phương pháp xử lý khí thải thông qua việc các phân tử khí hoặc hơi từ khí thải được hấp phụ lên bề mặt của chất rắn, vật liệu dùng để hấp phụ là những vật liệu có diện tích bề mặt lớn và khả năng bám dính tốt như than hoạt tính, zeolite, silica gel va alumina hoặc oxit kim loại.

Sau một thời gian hoạt động, khả năng hấp phụ của vật liệu sẽ giảm, các chất hấp phụ cần được tái sinh hoặc thay mới.

2.3. Sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện hay còn được gọi là buồng lọc tĩnh điện có tác dụng tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí khi dòng khí di chuyển qua vùng có điện trường lớn.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc bụi tĩnh điện

- Ion hóa các hạt bụi: Dòng khí thải khi đi vào thiết bị sẽ đi qua vùng có điện trường cao thế, vùng điện trường này sẽ ion hóa các hạt bụi, làm cho chúng tích điện tích âm hoặc điện tích dương.

- Thu bụi: Các hạt bụi mang điện tích sẽ bị hút về phía các tấm điện cực có điện tích ngược lại. Các hạt bụi bám vào bề mặt các tấm điện cực và dần tích tụ lại.

- Thu hồi bụi: Khi các tấm điện cực đã tích đủ bụi, chúng sẽ được làm sạch bằng cách rung hoặc gõ, làm cho bụi rơi xuống và được thu gom vào phễu chứa. Bụi sau đó có thể được xử lý hoặc tái sử dụng tùy theo loại và đặc điểm của nó.

Ngoài 3 phương pháp nêu trên còn có các phương pháp khác như sử dụng cyclone thu hồi bụi, sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện, phương pháp ngưng tụ, phương pháp đốt, phương pháp sinh học,… tùy vào đặc tính của các chất ô nhiễm tại mỗi nhà máy.

Trong nhiều trường hợp, người ta kết hợp nhiều phương pháp lại để đạt hiệu quả xử lý cao.

Trên đây là một số phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt than đá, nếu bạn đang cần tư vấn, thiết kế và lắp đặt hệ thống xử lý khí thải lò hơi đốt than đá nói riêng và xử lý khí thải lò hơi nói chung, hãy liên hệ trực tiếp qua Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn cụ thể hơn.