Công nghệ xử lý khí thải lò hơi là gì?
Công nghệ xử lý khí thải lò hơi nhằm kiểm soát tình trạng ô nhiễm môi trường tăng cao. Chính phủ đã đưa ra một số biện pháp xử phạt nghiêm minh với các hành vi vi phạm luật bảo vệ môi trường. Đặc biệt trong đó phải kể đến các nhà máy sản xuất có sử dụng lò hơi. Bởi lượng khí thải lò hơi là nguồn ô nhiễm không khí nghiêm trọng với chất lượng khí thải xả ra môi trường luôn không đạt tiêu chuẩn. Vì thế nên áp dụng ngay công nghệ xử lý khí thải để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Khái niệm về lò hơi công nghiệp
Lò hơi công nghiệp là một loại lò hơi sử dụng trong công nghiệp chủ yếu để sản xuất hơi nước. Thường được sử dụng trong các ngành như: luyện kim, chế biến thực phẩm, giấy và bột giấy, dệt may, hóa chất và dầu khí.
Các lò có nhiều kích thước và kiểu dáng khác nhau để đáp ứng các nhu cầu sản xuất khác nhau. Phổ biến bao gồm: lò hơi nước đốt than, lò hơi nước đốt dầu, lò hơi nước đốt khí, lò hơi hơi nước đốt than, lò hơi hơi nước đốt dầu và lò hơi hơi nước đốt khí.
Đặc điểm nổi bật của từng loại khí thải lò hơi
Khói thải lò hơi đốt củi
Lượng khói thải từ lò hơi đốt củi thường rất nhiều và có màu đen nhờ chứa các hạt bụi, tro, các khí độc hại, hơi nước và các chất hữu cơ. Nhiệt độ của khói thải từ lò hơi đốt củi thường rất cao, thường từ 120 đến 180 độ C, tùy thuộc vào loại lò hơi và cách điều chỉnh nhiệt độ. Hàm lượng khí ô nhiễm từ lò hơi đốt củi thường chứa một số khí độc hại như: CO2, CO, NOx, SO2, CH4, dioxin và furan. Trong đó, CO và NOx là hai khí độc hại chính gây ra ô nhiễm không khí và làm hại cho sức khỏe con người.
Tốc độ thổi của khói thải thường rất nhanh, thường từ 10 đến 30 m/s. Điều này gây ra hiện tượng gió xoáy và sự phân tán khói thải trên diện tích lớn. Khói thải từ lò hơi đốt củi thường chứa hàm lượng hơi nước rất cao, điều này gây ra hiện tượng bốc hơi nước trong không khí và làm ảnh hưởng đến chất lượng không khí và khả năng nhìn xa
Khói thải lò hơi đốt than đá
Khói thải của lò hơi đốt than đá có màu đen do chứa các hạt bụi carbon bám trên các bề mặt lò hơi và đường ống dẫn khí thải. Thành phần chất độc hại từ khói thải của lò hơi đốt than đá chứa oxit nitơ, sulfur dioxide và các hợp chất hữu cơ độc hại. Đặc biệt khói thải của lò hơi đốt than đá có nhiệt độ cao, từ 150-200 độ C, có thể gây cháy nổ nếu không được kiểm soát cẩn thận.
Ngoài ra khói thải của lò hơi đốt than đá có mùi khó chịu do chứa các hợp chất hữu cơ và phản ứng với các chất khác trong môi trường. Đặc biệt là khí thải chứa oxit nitơ và sulfur dioxide có thể gây ra mưa axit và ô nhiễm không khí.
Khói thải lò hơi đốt dầu F.O
Khói thải từ lò hơi đốt dầu F.O thường có màu đen hoặc xám đen đặc trưng. Điều này do hầu hết các hợp chất cacbon trong dầu F.O không được đốt cháy hoàn toàn và tạo ra các hạt rắn carbon bị lưu giữ trong khói thải. Các hạt rắn này phản xạ ánh sáng màu trắng trở lại, khiến khói thải trông đen đặc hơn.
Khói thải từ lò hơi đốt dầu F.O có khối lượng lớn hơn so với khói thải từ các loại nhiên liệu khác như khí đốt hay dầu diesel. Điều này là do dầu F.O có khối lượng riêng cao hơn và cần phải được đốt ở nhiệt độ cao hơn để phân hủy.
Khói thải từ lò hơi đốt dầu F.O có nồng độ hạt rắn cao hơn so với các loại nhiên liệu khác. Các hạt rắn này gồm các hợp chất carbon, sulfur và nitơ được phát ra khi đốt dầu F.O. Những hạt rắn này không chỉ làm tăng độ đục của không khí mà còn có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe.
Khói thải từ lò hơi đốt dầu F.O có mùi khó chịu đặc trưng. Mùi này được tạo ra do sự phân hủy các hợp chất hữu cơ trong dầu F.O, trong đó có các chất béo và acid béo.
Khói thải từ lò hơi đốt dầu F.O chứa các hợp chất độc hại như: oxit nitơ (NOx) và oxit lưu huỳnh (SOx). Những chất này có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe và góp phần vào hiện tượng ô nhiễm môi trường. Do đó, các quy trình xử lý khí thải như khử oxit nitơ và lưu huỳnh cần được thực hiện trước khi thải khí thải ra môi trường.
Công nghệ xử lý khí thải lò hơi được ứng dụng phổ biến
Sử dụng công nghệ trao đổi nhiệt ống chùm
Việc sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm trong quá trình xử lý khí thải có thể được thực hiện bằng cách đưa khí thải từ quá trình sản xuất hoặc hệ thống xử lý khí thải vào khoang ống chùm. Nhiệt được truyền từ khí thải sang một dòng chất lỏng khác, như nước, trong khoang bên ngoài các ống. Quá trình truyền nhiệt này có thể giúp làm giảm nhiệt độ của khí thải và làm giảm các chất độc hại được sinh ra trong quá trình sản xuất.
Tuy nhiên, việc sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm trong xử lý khí thải cũng có những hạn chế, bao gồm chi phí đầu tư và vận hành cao, đặc biệt là khi cần sử dụng vật liệu chịu được môi trường ăn mòn hoặc hóa chất. Ngoài ra, cần phải lưu ý đến vấn đề vệ sinh để đảm bảo không gian ống chùm luôn được sạch sẽ và không bị tắc nghẽn, gây ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt.
Công nghệ lọc bụi tĩnh điện
Công nghệ lọc bụi tĩnh điện (Electrostatic Precipitator – ESP) là một phương pháp xử lý khí thải được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất và các hệ thống xử lý khí thải. Phương pháp này sử dụng hiệu ứng điện trường để tách các hạt bụi và hạt tạp khác khỏi khí thải.
ESP bao gồm hai phần chính: điện cực và bộ tách. Điện cực được đặt trong khoang chứa khí thải, trong khi bộ tách được đặt bên ngoài khoang. Khi khí thải chạy qua khoang, các hạt bụi và hạt tạp sẽ được ion hóa và mắc kẹt trên điện cực dương hoặc điện cực âm. Sau đó, các hạt bụi này sẽ được loại bỏ bằng cách sử dụng một hệ thống rửa hoặc các thiết bị khác để thu gom và xử lý.
Công nghệ lọc bụi tĩnh điện có nhiều ưu điểm, bao gồm hiệu quả cao trong việc loại bỏ các hạt bụi nhỏ, chi phí thấp trong quá trình vận hành và bảo trì, và không gây ảnh hưởng đến lưu lượng khí thải. Tuy nhiên, nó cũng có một số hạn chế, bao gồm yêu cầu một điện áp cao để hoạt động, cần thường xuyên vệ sinh để đảm bảo hiệu quả hoạt động và ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống khi mức độ quá tải. Ngoài ra, công nghệ này không thể xử lý được các chất độc hại khác như: khí độc, hơi độc và các hợp chất hữu cơ phức tạp.
Công nghệ xử lý khí thải bằng cyclon
Phương pháp sử dụng Cyclone trong xử lý khí thải là đưa khí thải chứa hạt bụi vào trong Cyclone và đẩy khí thải quanh vòng lặp ly tâm. Các hạt bụi sẽ rơi vào bể chứa dưới đáy Cyclone, trong khi khíhệ thống xử lý khí thải công nghiệp khác. thải được đưa ra bên ngoài. Cyclone thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất, các hệ thống sấy và các
Các đặc điểm của Cyclone bao gồm:
- Cyclone là thiết bị đơn giản, có cấu trúc dễ dàng vận hành và bảo trì.
- Cyclone có khả năng xử lý lượng khí thải lớn với chi phí đầu tư ban đầu thấp.
- Cyclone có thể loại bỏ các hạt bụi lớn từ khí thải.
- Cyclone có hiệu quả xử lý cao, không cần điện năng hoặc sản phẩm hóa học để thực hiện quá trình xử lý.
Xử lý khí thải bằng tháp hấp thụ
Phương pháp này thường được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm như: hơi amoniac, SO2, HCl, HNO3, NOx, và các hợp chất hữu cơ khác. Cơ chế hoạt động của tháp hấp thụ là thông qua sự hấp thụ của các chất gây ô nhiễm vào dung dịch hấp thụ. Dung dịch hấp thụ thường là các dung dịch kiềm (như: NaOH, CaCO3) hoặc các dung dịch axit (như: H2SO4 hoặc HNO3). Khi khí thải chạm vào dung dịch hấp thụ, các chất gây ô nhiễm trong khí sẽ hấp thụ vào dung dịch hấp thụ và được loại bỏ khỏi khí thải.
Các tháp hấp thụ thường được xây dựng bằng vật liệu như: kim loại hoặc nhựa composite. Các tháp này có thể có nhiều tầng và được thiết kế để tối ưu hóa việc tiếp xúc giữa khí thải và dung dịch hấp thụ. Để đạt được hiệu quả tối đa trong việc xử lý khí thải, các tháp hấp thụ thường được kết hợp với các phương pháp xử lý khác như lọc bụi hoặc xử lý khí thải bằng quang phổ.
Tuy nhiên, việc sử dụng tháp hấp thụ cũng có những hạn chế nhất định, bao gồm đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành cao, tác động đến môi trường nếu dung dịch hấp thụ không được xử lý đúng cách và việc loại bỏ và xử lý các chất gây ô nhiễm từ dung dịch hấp thụ.
Xử lý khí thải bằng tháp hấp phụ
Phương pháp dùng tháp hấp phụ (hay còn gọi là tháp hút khí) là một phương pháp xử lý khí thải bằng cách sử dụng các chất hấp phụ để loại bỏ các chất độc hại trong khí thải. Phương pháp này thường được sử dụng để loại bỏ các chất độc hại như: khí clo, khí axit, hơi độc hại và các chất hữu cơ.
Tháp hấp phụ bao gồm một tháp chứa chất hấp phụ và hệ thống đường ống để cung cấp khí thải vào tháp và đưa khí đã xử lý ra ngoài. Khí thải được đưa vào tháp từ đáy và được đẩy lên thông qua lớp chất hấp phụ bên trong tháp. Trong quá trình này, các chất độc hại trong khí thải sẽ được hấp phụ bởi chất hấp phụ và được giữ lại trong tháp.
Các chất hấp phụ thường được sử dụng trong tháp hấp phụ bao gồm các loại than hoạt tính, zeolite, canxi hydroxit và sắt oxy hóa. Các chất hấp phụ này có tính chất hút chất độc tốt và có khả năng tái sử dụng sau khi đã hấp thụ các chất độc.
Khi chất hấp phụ trong tháp đã đầy, chúng sẽ được loại bỏ và thay thế bằng chất mới để đảm bảo tính hiệu quả của quá trình xử lý khí thải. Quá trình này còn có thể được kết hợp với các phương pháp xử lý khí thải khác để tăng tính hiệu quả. Ví dụ như quá trình xử lý oxy hóa khí thải trước khi đưa vào tháp hấp phụ.
Ưu điểm của phương pháp tháp hấp phụ là tính hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất độc hại từ khí thải, đồng thời cũng đảm bảo tính an toàn cho người vận hành. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc sử dụng chất hấp phụ có thể tạo ra chất thải nguy hại và yêu cầu phải xử lý chúng một cách an toàn và thích hợp.
>>Xem thêm: Hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt
Quy trình các bước xử lý khí thải lò hơi công nghiệp
Bước 1: Tiền xử lý
– Hút khí thải: khí thải được hút đến một hệ thống thông gió hoặc ống hút đặt trên đỉnh của hạt nhân hoặc bên ngoài cơ sở.
– Loại bỏ bụi: khí thải thường chứa bụi và tạp chất khác. Do đó, bước tiền xử lý đầu tiên là loại bỏ bụi bằng cách sử dụng các thiết bị lọc như lọc bụi, lọc mật độ và các thiết bị giữ lại chất rắn khác.
– Loại bỏ tạp chất: khí thải có thể chứa các chất độc hại khác nhau, nhưng các thiết bị lọc chỉ loại bỏ được một số loại chất độc hại. Do đó, các phương pháp xử lý khác cần được sử dụng để loại bỏ các tạp chất khác.
Bước 2: Xử lý chính
– Lọc bằng than hoạt tính: lọc bằng than hoạt tính là phương pháp phổ biến nhất để loại bỏ các chất độc hại trong khí thải. Khí thải được thông qua một lớp than hoạt tính, một chất hấp phụ có khả năng loại bỏ các chất độc hại trong khí thải.
– Hấp phụ hóa học: khí thải được thông qua các tấm kim loại hoặc hóa chất, có thể hấp phụ các chất độc hại như SOx, NOx, CO và các hợp chất hữu cơ khác.
– Oxi-hoá: Oxi-hoá là phương pháp sử dụng chất oxy để loại bỏ các chất độc hại trong khí thải. Oxy và khí thải được trộn với nhau trong một khu vực oxi-hoá để tạo ra các chất hóa học mới và loại bỏ các chất độc hại.
– Khử: khử là phương pháp sử dụng các hợp chất khử để loại bỏ các chất độc hại. Các hợp chất khử được trộn với khí thải trong một khu vực khử để loại bỏ các chất độc hại.
– Đốt nóng: đốt nóng là phương pháp sử dụng nhiệt độ cao để phân hủy các chất độc hại trong khí thải. Khí thải được thông qua một lò đốt nóng để tạo ra các chất mới và loại bỏ các chất độc hại.
– Phân hủy sinh học: phân hủy sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật để loại bỏ các chất độc hại trong khí thải. Khí thải được đưa vào một khu vực có chứa vi sinh vật để chúng tiêu diệt các chất độc hại trong khí thải.
Bước 3: Xử lý bổ sung
– Khử mùi: nếu khí thải có mùi khó chịu, quá trình khử mùi sẽ được sử dụng để loại bỏ mùi hôi. Các phương pháp khử mùi bao gồm sử dụng hoạt tính than, các hợp chất oxy hóa, hay các hóa chất khác.
– Khử trùng: khử trùng được sử dụng để loại bỏ các vi khuẩn và vi rút trong khí thải. Các phương pháp khử trùng bao gồm sử dụng ánh sáng UV, khử trùng bằng ozon, hay các hóa chất khác.
– Kiểm soát hàm lượng CO2: kiểm soát hàm lượng CO2 được sử dụng để giảm thiểu tác động của khí thải đối với hiệu quả nhà kính. Các phương pháp kiểm soát hàm lượng CO2 bao gồm sử dụng các thiết bị hấp phụ CO2, hay sử dụng các phương pháp giảm thiểu khí thải CO2 khác.
Bước 4: Thải ra
Xả khí thải: sau khi qua các bước xử lý, khí thải đã được loại bỏ các chất độc hại và được xử lý tương đối sạch. Khí thải này sẽ được xả ra ngoài môi trường hoặc được tái sử dụng cho mục đích khác tùy thuộc vào yêu cầu và tính chất của từng loại khí thải.
Tham khảo thêm: các loại van hơi nóng công nghiệp nhập khẩu chính hãng mà Vankhinen-THP cung cấp hỗ trợ cho hệ thống lò hơi hoạt động (van bướm điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén, đồng hồ đo lưu lượng hơi).
Tại sao cần sử dụng hệ thống xử lý khí thải lò hơi
Bảo vệ môi trường: hệ thống xử lý khí thải giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi khí thải trước khi chúng được xả ra vào môi trường, giúp bảo vệ không khí và nước.
Tuân thủ quy định: các cơ quan chính phủ yêu cầu các nhà máy và nhà máy sản xuất nhiều khí thải phải tuân thủ các quy định về khí thải. Hệ thống xử lý khí thải giúp các nhà máy đáp ứng các yêu cầu này.
Cải thiện chất lượng sản phẩm: một số chất trong khí thải, như hơi nước và các hợp chất hữu cơ, có thể làm giảm chất lượng sản phẩm. Bằng cách loại bỏ những chất này khỏi khí thải, hệ thống xử lý khí thải giúp cải thiện chất lượng sản phẩm.
Tăng hiệu quả năng lượng: một số hệ thống xử lý khí thải có thể khôi phục nhiệt lượng từ khí thải và sử dụng lại nó để tăng hiệu quả năng lượng của quá trình đốt nhiên liệu.
Bảo vệ sức khỏe con người: một số chất trong khí thải, như khí độc CO và NOx, có thể gây hại cho sức khỏe con người. Bằng cách loại bỏ những chất này khỏi khí thải, hệ thống xử lý khí thải giúp bảo vệ sức khỏe của nhân viên và cộng đồng xung quanh nhà máy.
Các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm khí thải lò hơi
Sử dụng nhiên liệu sạch hơn: sử dụng nhiên liệu sạch như khí đốt tự nhiên, điện hoặc năng lượng mặt trời sẽ giảm thiểu lượng khí thải phát ra từ quá trình đốt cháy.
Tối ưu hóa thiết kế lò hơi: thiết kế lò hơi tối ưu có thể giảm thiểu lượng khí thải phát ra bằng cách tối đa hóa hiệu suất đốt nhiên liệu.
Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải: lắp đặt hệ thống xử lý khí thải có thể giảm thiểu lượng khí thải bằng cách loại bỏ các chất độc hại và hạ nhiệt độ khí thải trước khi chúng được xả ra ngoài.
Thực hiện bảo dưỡng định kỳ: thực hiện bảo dưỡng định kỳ cho lò hơi và hệ thống xử lý khí thải sẽ giúp giảm thiểu sự cố và đảm bảo hoạt động hiệu quả của các thiết bị.
Sử dụng công nghệ xử lý khí thải mới: sử dụng các công nghệ mới như xử lý bằng plasma hoặc khử tĩnh điện có thể giảm thiểu lượng khí thải phát ra và cải thiện chất lượng khí thải.
Điều khiển quá trình đốt nhiên liệu: điều khiển quá trình đốt nhiên liệu theo cách tối ưu có thể giảm thiểu lượng khí thải bằng cách điều chỉnh tốc độ đốt và tỷ lệ hỗn hợp khí nhiên liệu.
Tăng cường giám sát và kiểm soát: tăng cường giám sát và kiểm soát khí thải sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và tối ưu hoạt động của lò hơi và hệ thống xử lý khí thải.
Nguồn: vankhinen.vn
