Khí thải lò hơi chứa nhiều hợp chất độc hại, có thể gây ra ô nhiễm môi trường. Vì vậy xử lý khí thải lò hơi đang là vấn đề được các doanh nghiệp quan tâm. Dưới đây là những biện pháp xử lý khí thải hiệu quả.
Tại sao cần xử lý khí thải lò hơi?
Khí thải lò hơi thường chứa các chất ô nhiễm như bụi, NO2, SO2, CO2,… Những chất này không chỉ góp phần gây biến đổi khí hậu mà còn ảnh hưởng sức khỏe con người. Các nghiên cứu cho thấy, ô nhiễm không khí từ nguồn công nghiệp có thể gây ra bệnh hô hấp, tim mạch, thậm chí ung thư. Vì vậy xử lý khí thải lò hơi là điều hết sức quan trọng. Nó góp phần bảo vệ môi trường, tạo giá trị bền vững cũng như nâng cao hiệu suất làm việc.
>>> Tất nhiên, dòng van xả đáy lò hơi DN20, DN25, DN32, DN40, DN50,.. sẽ có nhiệm vụ xả cặn bẩn để có thể sử dụng các biện pháp xử lý tiếp theo, nhằm đảm bảo an toàn và đạt hiệu quả cao.
Các biện pháp xử lý khí thải lò hơi hiện nay
Hệ thống lò hơi khá đa dạng, từ lò hơi đốt củi, đốt than, đến lò hơi đốt dầu. Tùy vào nhiên liệu sử dụng mà khí thải sẽ có thành phần khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản các phương pháp xử lý khí thải lò hơi vẫn được thực hiện theo 6 cách sau.
Dùng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
Khí thải lò hơi không chỉ chứa chất độc hại mà còn có bụi và nhiệt. Vì vậy trước khi ra ngoài môi trường, nó cần giảm nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt ống chùm chính là giải pháp tối ưu cho trường hợp này
Hệ thống này sử dụng ống tube để ngăn pha trộn, tiếp xúc trực tiếp giữa chất tải nhiệt. Nhờ có chất tản nhiệt, ngăn cách các ống nên sẽ kéo dài thời gian lưu chuyển không khí, giảm nhiệt của dòng khí thải.
Ưu điểm:
- Giảm nhiệt độ khí thải, bảo vệ thiết bị lọc tiếp theo.
- Tăng hiệu quả lọc bụi thô, loại bỏ bụi trước khi vào hệ thống chính.
- Tiết kiệm năng lượng nhờ tận dụng nhiệt khí thải.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư và bảo trì cao.
- Hiệu quả thấp với bụi siêu mịn.
- Yêu cầu diện tích lắp đặt lớn.
Lọc bụi tĩnh điện
Khí thải sau khi giảm nhiệt cần phải tiến hành lọc bụi qua bụi tĩnh điện. Phương pháp này mang đến hiệu rát quả cao nhờ vào hiệu suất hoạt động lên đến 98%.
Để lọc bụi người ta sẽ sử dụng một thiết bị tạo ra điện trường. Một đầu cực âm, một đầu cực dương. Trong điện trường đều, điện tử cực âm sẽ phóng sang cực dương, va chạm vào phân tử khí. Từ đó làm ion hóa hạt bụi. Các hạt hạt bụi mang điện tích âm sẽ chuyển động về cực dương và bị trung hòa điện tích trở lại. Bụi bẩn sau đó sẽ được thu gom tại tấm điện cực dương. Dòng khí tách ra từ bụi sẽ di chuyển ra bên ngoài.
Ưu điểm:
- Hiệu quả cao đối với bụi mịn, kích thước từ 0.01 đến 1 micron.
- Không làm ảnh hưởng nhiệt độ khí thải.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao
- Cần bảo trì thường xuyên các tấm điện cực
Lọc bụi túi vải
Cũng là phương pháp được sử dụng nhiều trong xử lý khí thải lò hơi. Phương pháp này hoạt động khá đơn giản, sử dụng vải không tổng hợp có nguồn gốc tự nhiên để làm túi.
- Khói bụi đi vào sẽ đi chuyển dọc theo chiều dài túi.
- Các hạt bụi lúc này sẽ được giữ lại ở bền mặt ngoài túi vải, khói sạch đi lên khoang chứa, rồi theo quạt hút ra ngoài
- Khi bụi bám nhiều, người ta tiến hành hoàn nguyên bằng cách rung giũ túi lọc bụi khí nén với áp lực mạnh. Điều này giúp đẩy bụi rơi xuống phễu thu tro.
- Bộ lọc túi thường được chia làm 4 khoang, hoạt động độc lập. Khi khoang nào hoạt động thì pen khí nén khoang đó đóng lại. Hoàn tất quá trình hoàn nguyên túi lọc thì pen khí nén mở lại để tiếp tục quá trình.
Ưu điểm:
- Hiệu suất lọc bụi đến 99%
- Hệ thống bụi thu được ở dạng khô, dễ gom sạch sẽ
- Đáp ứng hầu hết yêu cầu lọc bụi với khả năng lọc từ kích thước nhỏ tới 5 micron
- Dễ vận hành, bảo trì, có thể gắn kết với các thiết bị hỗ trợ, giám sát
Nhược điểm:
- Không phù hợp với nhiệt độ cao
- Túi vải cần thường xuyên thay thế định kỳ
Sử dụng Cyclone
Cyclone là thiết bị được dùng phổ biến trong quá trình xử lý khí thải lò hơi. Phương pháp có thể đạt hiệu quả với cả hạt bụi có kích thước lớn hơn 5micromet. Các thiết bị Cyclone hoạt động nhờ vào tác động của lực ly tâm. Về cơ bản sẽ tiến hành như sau:
Dưới tác động của quạt ly tâm, khí thải chứa bụi sẽ được đưa vào bên trong theo hình xoắn ốc. Dòng xoáy sẽ khiến bụi bị văng ra, va vào Cyclone và rơi xuống đáy của phễu. Khi dòng khí chuyển động xuống đáy theo hình xoáy, hình thành dòng khí chuyển động ngược lên trên theo chiều xoáy trong. Bụi bẩn theo đó sẽ được thu gom sạch sẽ.
Ưu điểm:
- Thiết kế đơn giản, chi phí đầu tư và bảo trì thấp.
- Chịu nhiệt tốt, phù hợp với khí thải nhiệt độ cao.
- Hiệu quả lọc bụi thô cao, giảm tải cho hệ thống lọc sau.
Nhược điểm:
- Hiệu quả thấp với bụi mịn (kích thước < 5 micron).
- Cần diện tích lắp đặt lớn.
- Hiệu quả xử lý phụ thuộc nhiều vào tốc độ và thiết kế thiết bị.
Phương pháp hấp thụ
Hoạt động dựa trên tương tác giữa chất cần hấp thụ và chất hòa tan. Có hai dạng hấp thụ là hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học.
- Hấp thụ vật lý là sự tương tác vật lý thuần túy, bồn khuếch tán, hòa tan các chất cần hấp thụ và phân bố chúng trong lòng chất lỏng.
- Hấp thụ hóa học là loại hấp thụ sẽ có phản ứng hóa học xảy ra sau quá trình khuếch tán.
Quy trình xử lý khí thải lò hơi bằng phương pháp hấp thụ:
- Dòng khí thải sẽ đi qua lớp vật liệu hấp thụ. Tại đây, các chất độc hại sẽ bị giữ lại, để dòng khí sạch đi lên. Thay vì dùng nước, dung môi thì nguyên liệu hấp thụ chính của phương pháp này là than hoạt tính, geolit, silicagen. Tùy vào nồng độ khí thải mà người ta sẽ thiết kế lớp hấp thụ dày hay mỏng.
- Phương pháp này có khả năng lọc sạch khí thải lò hơi lên đến 90%. Lớp vật liệu hấp thụ còn có khả năng tái sinh, tiết kiệm chi phí cho nhà máy.
Ưu điểm:
- Có thể loại bỏ tới 90% lượng khí độc hại như SO₂, NOₓ.
- Chi phí vận hành thấp và không yêu cầu công nghệ phức tạp.
Nhược điểm:
- Cần thường xuyên thay thế hoặc bổ sung dung dịch hấp thụ để duy trì hiệu suất.
- Chất hấp thụ sau khi sử dụng cần được xử lý đúng cách để tránh gây ô nhiễm nước.
Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ
Cuối cùng để xử lý khí thải lò hơi người ta có thể dùng phương pháp ngưng tụ. Đây là phương pháp hoạt động dựa trên nguyên lý hạ thấp nhiệt độ. Việc sử dụng phương pháp ngưng tụ có thể tối giản bước hạ nhiệt ở trên. Dòng khí sau khi đi vào sẽ được hạ nhiệt nhất định. Các chất đang ở thể khí sẽ ngưng tụ thành dạng lỏng. Sau đó tiến hành xử lý và tiêu hủy chúng.
Phương pháp ngưng tụ thường phù hợp với các dòng khí thải có nồng độ hơn 20g/m3.
Ưu điểm:
- Hiệu quả cao với khí thải chứa dung môi hữu cơ.
- Giảm lượng chất ô nhiễm dạng hơi, giúp khí thải sạch hơn.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư và vận hành cao do cần thiết bị làm lạnh.
- Phụ thuộc vào nhiệt độ thấp để hiệu quả, tốn năng lượng làm lạnh.
Ngoài ra, để xử lý khí thải lò hơi người ta còn có thể áp dụng các phương pháp sau:
- Xử lý bằng phương pháp ướt
- Xử lý bằng phương pháp sinh học
- Xử lý bằng phương pháp thiêu đốt,…
Trên đây là các phương pháp xử lý khí thải lò hơi hiệu quả. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến không chỉ giảm thiểu tác động xấu đến môi trường, bảo vệ sức khỏe con người mà còn mang lại lợi ích kinh tế lâu dài cho doanh nghiệp.
