Khi sản xuất công nghiệp ngày càng phát triển, lượng khí thải phát sinh từ các nhà máy, xưởng sản xuất không ngừng gia tăng cả về lưu lượng lẫn mức độ độc hại. Lúc này, đòi hỏi các doanh nghiệp buộc phải đầu tư hệ thống xử lý khí thải hiệu quả và ổn định. Trong số các công nghệ hiện nay, phương pháp hấp thụ được đánh giá cao nhờ khả năng xử lý tốt các dòng khí thải chứa axit, bazơ và các hợp chất dễ hòa tan. Tuy nhiên, có rất nhiều các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ khác nhau. Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ từng loại tháp, từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế.
Tổng quan về phương pháp hấp thụ trong xử lý khí thải
Để phân biệt được các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ thì ta cần hiểu phương pháp hấp thụ là gì, khi thải nào phù hợp xử lý bằng tháp hấp thụ, có mấy loại dung dịch hấp thụ.
Phương pháp hấp thụ là gì?
Phương pháp hấp thụ trong xử lý khí thải là quá trình chuyển các chất ô nhiễm từ pha khí sang pha lỏng thông qua sự tiếp xúc trực tiếp giữa dòng khí thải và dung dịch hấp thụ. Quá trình này có thể diễn ra dưới dạng:
- Hấp thụ vật lý (khí hòa tan vào dung dịch)
- Hấp thụ hóa học (khí phản ứng với dung dịch)
So với nhiều công nghệ khác, phương pháp hấp thụ có hiệu suất xử lý cao, vận hành ổn định và phù hợp với nhiều ngành công nghiệp.
Các loại khí thải phù hợp xử lý bằng tháp hấp thụ
Tháp hấp thụ thường được ứng dụng để xử lý:
- Khí thải chứa axit: SO2, HCl, HF, H2SO4 dạng hơi
- Khí thải chứa bazơ: NH3
- Khí thải có khả năng hòa tan tốt trong dung dịch lỏng
- Khí thải có nồng độ ô nhiễm từ trung bình đến cao
Phân loại chất hấp thụ
Chất hấp thụ dạng lỏng trong xử lý khí thải được chia thành 2 nhóm chính là:
- Chất hấp thụ hóa học: Sẽ hoạt động dựa trên phản ứng hóa học để loại bỏ chất ô nhiễm. Điển hình như SO2 phản ứng với dung dịch đá vôi tạo thành muối CaSO4 và được tách ra khỏi dòng khí.
- Chất hấp thụ vật lý: Sẽ loại bỏ khí ô nhiễm thông qua quá trình hòa tan đơn thuần, không xảy ra biến đổi hóa học, phổ biến nhất là nước và dầu nặng.
Ngoài ra dựa vào khả năng tái sử dụng lại, chất hấp thụ được phân thành:
- Chất hấp thụ tái sinh: Chúng có thể giải phóng chất ô nhiễm bằng nhiệt, hơi nước hoặc thay đổi áp suất. Từ đó, giúp tiết kiệm hóa chất và thu hồi khí ô nhiễm cho các mục đích khác.
- Chất hấp thụ không tái sinh: Nếu chất hấp thụ không thể tái sinh để dùng lại thì được gọi là chất hấp thụ không tái sinh.
Một số chất hấp thụ phổ biến hiện nay bao gồm: Nước, CaCO3, MgO, NaOH, Na2CO3, K2CO3, NH4OH,… Dung dịch hấp thụ sẽ được chứa trong thiết bị tháp hấp thụ. Đồng thời, phải được thiết kế nhằm tối ưu sự tiếp xúc khí lỏng và đảm bảo hiệu suất xử lý khí thải cao nhất.
Các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ phổ biến hiện nay
Tùy theo cấu tạo, nguyên lý tiếp xúc khí – lỏng và yêu cầu xử lý mà tháp hấp thụ được chia thành nhiều loại khác nhau. Dưới đây là các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ được sử dụng phổ biến nhất trong thực tế.
Tháp phun (Spray Tower)
Tháp phun là 1 trong các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ được nhắc tới khá nhiều.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tháp phun:
Cấu tạo: Đây là dạng tháp hấp thụ có cấu tạo đơn giản nhất bao gồm: 1 vỏ tháp đặt thẳng đứng và có bố trí 1 hệ thống phụ dung dịch hấp thụ bên trong. Từ đó, tạo nên sự tiếp xúc giữa dung dịch và khí thải.
Nguyên lý hoạt động: Khí thải được dẫn từ đáy tháp hấp thụ đi lên. Trong khi dung dịch hấp thụ được phun từ trên xuống dưới thông qua hệ thống béc phun.
Quá trình xử lý diễn ra khi:
- Khí thải tiếp xúc trực tiếp với các giọt dung dịch hấp thụ
- Chất ô nhiễm hòa tan hoặc phản ứng hóa học với dung dịch
Ưu điểm của tháp phun
- Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo
- Chi phí đầu tư thấp
- Dễ vận hành và bảo trì
- Phù hợp với khí thải có lưu lượng lớn
Nhược điểm
- Diện tích tiếp xúc khí – lỏng không cao
- Hiệu suất xử lý thấp hơn so với tháp đệm
- Tiêu hao dung dịch hấp thụ lớn
Ứng dụng thực tế
- Xử lý khí thải nồng độ thấp
- Xử lý sơ bộ trước các công đoạn xử lý tinh
- Nhà máy có yêu cầu kỹ thuật không quá cao
Tháp hấp thụ đệm (Packed Tower)
Nhắc tới các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ thì không thể bỏ qua tháp đệm.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo: Tháp hấp thụ đệm là loại tháp phổ biến và được đánh giá cao nhất hiện nay. Tháp bao gồm 1 giá theo phương thẳng đứng có chứa vật liệu đệm. Bên trong tháp được lắp đầy các vật liệu đệm với các hình dạng khác nhau như:
- Polytylen
- Sứ
- Gỗ,…
Nguyên lý hoạt động:
Khí thải đi từ dưới lên, dung dịch hấp thụ chảy từ trên xuống. Từ đó, tạo ra diện tích tiếp xúc rất lớn nhờ lớp vật liệu đệm.
Ưu điểm của tháp đệm
- Hiệu suất xử lý cao (90 – 98%)
- Tiết kiệm dung dịch hấp thụ
- Phù hợp nhiều loại khí thải
- Thiết kế linh hoạt theo lưu lượng
Nhược điểm
- Cấu tạo phức tạp hơn tháp phun
- Dễ bị nghẹt nếu khí thải chứa nhiều bụi
- Cần xử lý sơ bộ khí thải trước khi vào tháp
Ứng dụng thực tế
- Xử lý khí axit, khí kiềm
- Phù hợp cho các nhà máy hóa chất, xi mạ, luyện kim
- Dây chuyền sản xuất yêu cầu xả thải nghiêm ngặt
Tháp mâm (Tray Tower)
Cái tên tiếp theo trong các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ là tháp mâm hay cũng có người gọi là tháp đĩa.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo: Tháp mâm gồm nhiều mâm (khay) đặt ngang bên trong thân tháp. Cũng có thể nói tháp này sẽ có 1 vỏ đứng và chứa bên trong 1 số đĩa (mâm) đục lỗ.
Nguyên lý hoạt động: Khí thải đi từ dưới lên, dung dịch hấp thụ chảy qua từng mâm. Từ đó, tạo ra sự tiếp xúc tuần tự giữa khí và lỏng.
Ưu điểm
- Kiểm soát tốt quá trình tiếp xúc
- Hiệu suất ổn định
- Phù hợp hệ thống công suất lớn
Nhược điểm
- Cấu tạo của tháp mâm phức tạp
- Tổn thất áp suất cao
- Chi phí đầu tư và bảo trì lớn
Ứng dụng thực tế
- Tháp mâm phù hợp để xử lý khí thải cho các nhà máy quy mô lớn
- Hệ thống yêu cầu kiểm soát chính xác.
- Thích hợp với khí chứa bụi hoặc các khí hoà tan
Tháp Venturi hấp thụ
Tháp venturi hấp thụ hay chính là thiết bị rửa khí.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo: Tháp Venturi kết hợp giữa xử lý bụi và hấp thụ khí thải. Tháp gồm 2 buồng chính là: Chất hấp thụ đi vào 1 buồng ở phía trên và có 1 dòng phun (của dung dịch) vào không khí
Nguyên lý hoạt động: Khí thải được tăng tốc mạnh qua cổ Venturi. Lúc này, dung dịch hấp thụ được phun vào tạo ra các giọt rất nhỏ, tăng hiệu quả tiếp xúc.
Ưu điểm
- Hiệu quả cao với khí thải có bụi mịn
- Kết hợp xử lý bụi và khí độc
- Phù hợp khí thải nhiệt độ cao
Nhược điểm
- Tổn thất áp suất rất lớn
- Tiêu hao điện năng cao
- Chi phí vận hành lớn
Ứng dụng thực tế
- Phù hợp để xử lý khí thải cho các lò đốt, lò luyện kim
- Khí thải chứa bụi và khí axit
Tháp hấp thụ kết hợp (Hybrid Tower)
Đây là dạng tháp kết hợp nhiều nguyên lý:
- Phun + đệm
- Venturi + đệm
- Hấp thụ + trung hòa + tách sương
Ưu điểm
- Hiệu suất xử lý rất cao
- Linh hoạt theo từng bài toán khí thải
- Phù hợp dự án yêu cầu khắt khe
Nhược điểm
- Chi phí đầu tư cao
- Yêu cầu đơn vị thiết kế có kinh nghiệm
So sánh nhanh các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
| Loại tháp | Hiệu suất | Chi phí | Độ phổ biến |
| Tháp phun | Trung bình | Thấp | Trung bình |
| Tháp đệm | Cao | Trung bình | Rất cao |
| Tháp mâm | Cao | Cao | Thấp |
| Tháp Venturi | Rất cao | Cao | Trung bình |
| Tháp kết hợp | Rất cao | Cao | Tăng dần |
Tiêu chí lựa chọn loại tháp hấp thụ phù hợp
Khi lựa chọn trong các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ, cần cân nhắc:
- Thành phần và nồng độ khí thải
- Lưu lượng khí
- Mức độ bụi đi kèm
- Diện tích lắp đặt
- Chi phí đầu tư – vận hành
- Yêu cầu xả thải theo QCVN
NOPOTECH cung cấp giải pháp xử lý khí thải bằng tháp hấp thụ
NOPOTECH là đơn vị tư vấn và cung cấp giải pháp tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ, đáp ứng đa dạng yêu cầu xử lý khí thải công nghiệp. Dựa trên đặc tính khí thải và điều kiện vận hành thực tế, NOPOTECH đề xuất các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ phù hợp như tháp phun, tháp đệm, tháp Venturi hoặc tháp hấp thụ kết hợp, nhằm đảm bảo hiệu suất xử lý cao và vận hành ổn định lâu dài.
Có thể thấy rằng, các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ không chỉ khác nhau về cấu tạo mà còn khác biệt rõ rệt về hiệu suất, chi phí và phạm vi ứng dụng. Việc hiểu rõ từng loại tháp, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm cụ thể sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn đúng giải pháp, tránh đầu tư sai hoặc lãng phí chi phí vận hành.
Nếu quý khách cần tư vấn về các loại tháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ nào thì hãy liên hệ ngay với NOPOTECH theo hotline: 0982818711 nhé!
