Các khí thải sản sinh ra từ quá trình sản xuất và sử dụng lò hơi vô cùng độc hại. Nếu không được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường thì sẽ là một trong những mối nguy hại rất lớn đối với con người và môi trường tự nhiên. Vì vậy, tại các nơi có lò hơi cần phải áp dụng các giải pháp xử lý khí thải lò hơi đạt hiệu quả cao và nhanh chóng. Hãy cùng Betech Boiler tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
1. Các loại khí thải lò hơi
Lò hơi được biết đến là một trong những nguồn cung cấp nhiệt cho một số thiết bị công nghệ thông qua môi trường dẫn nhiệt là hơi nước cao áp. Lò hơi được cấp nhiệt bởi nhiều nguồn khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của các công ty, doanh nghiệp… Tùy từng loại nhiên liệu đốt mà khí thải sinh ra cũng sẽ mang theo những thành phần khác nhau.
1.1 Khí thải lò hơi đốt củi
Lò hơi đốt củi rất tiết kiệm chi phí nhưng nhiệt lượng không cao bằng nhiên liệu hóa thạch. Hiện nay ở một số công ty vì muốn tiết kiệm chi phí nên tái sử dụng lại các nguyên liệu dùng để đốt lò hơi, đây là điều thường thấy ở các công ty gỗ. Và lượng khí phát sinh từ quá trình đốt chưa qua xử lý vượt quá tiêu chuẩn khí thải cho phép theo QCVN 19/2009/BTNMT.
Trong đó khi đốt 1 kg củi sẽ sinh ra 4,23 m3 khí thải ở nhiệt độ 200 độ C, bên cạnh đó trong quá trình đốt củi sẽ sinh ra một lượng lớn muội than, tro bụi. Do bụi trong khói thải lò hơi đốt củi có kích thước hạt từ 500 đến 0,1μm, nồng độ dao động trong khoảng từ 200-500 mg/m3, nên nó sẽ gây tác động trực tiếp cho sức khỏe con người và sinh vật.
1.2 Khí thải lò hơi đốt than đá
Khí thải lò hơi đốt than chứa chủ yếu là bụi, COx, SOx, và NOx do thành phần hoá chất có trong than kết hợp với oxy trong quá trình cháy tạo nên. Bên cạnh đó, hàm lượng lưu huỳnh trong than là khoảng 0,5% nên trong khí thải sẽ có SO2 với nồng độ vào khoảng 1.333 mg/m3. Lượng khí thải phụ thuộc vào mỗi loại than, và khi đốt than Antraxit Quảng Ninh thì lượng khí thải khi đốt 1 kg than là khoảng 7,5 m3/kg.
1.3 Khí thải lò hơi đốt dầu
Đốt lò hơi bằng dầu F.O sẽ phát sinh khí thải có đặc điểm ô nhiễm như sau: CO2, CO, NOx, SOx và hơi nước, ngoài ra còn có một hàm lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với các hạt dầu cháy không hết tồn tại dưới dạng sol khí mà ta thường gọi là mồ hóng. Lượng không khí cần cấp cho đốt cháy hết 1 kg dầu F.O là 10,6 m3/kg, Lượng khí thải sinh ra khi đốt hết 1 kg dầu F.O là khoảng 11,5 m3/kg đến 13,8 kg khí thải/ 1kg dầu. (1lits dầu ͌ 0.87kg)
Theo Cơ quan quản lý môi trường của Mỹ (USEPA), hệ số ô nhiễm của các khí thải đặc trưng do đốt dầu FO (3% S) cho trong bảng 1:
Bảng 1. Hệ số ô nhiễm của một số khí khi dùng dầu FO
| Chất ô nhiễm | Hệ số ô nhiễm khi dùng dầu FO (g/1000l dầu) |
| SO2 | 54000 |
| NO2 | 9600 |
| CO | 500 |
| Bụi tổng | 2750 |
Nguồn: USEPA
Lượng dầu FO được sử dụng là 150 l/h cho một lò hơi 2 tấn. Căn cứ theo bảng trên ta có thể tính được tải lượng các chất ô nhiễm, từ đó ta có thể tính được nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi như sau:
Bảng 2. Tính toán nồng độ ô nhiễm của một số khí khi dùng dầu FO
| Chất ô nhiễm | Tải lượng ô nhiễm | Lưu lượng khí thải | Nồng độ các chất ô nhiễm | QCVN 19/2009 /BTNMT Cột B |
| SO2 | 8100 | 3281,025 | 2468,74 | 500 |
| NO2 | 1440 | 3281,025 | 438,89 | 850 |
| CO | 75 | 3281,025 | 22,86 | 1000 |
| Bụi tổng | 412,5 | 3281,025 | 12,57 | 200 |
Kết quả cho thấy công ty sử dụng dầu FO với hàm lượng 3% S thì nồng độ SO2 trong khí thải vượt QCVN 19/2009 /BTNMT Cột B rất nhiều lần, các khí còn lại và bụi đều nằm trong khoảng cho phép.
3. Các phương pháp xử lý khí thải lò hơi
3.1 Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
Trong thành phần của khí thải lò hơi không chỉ có các chất khí độc hại như đã kể ở trên mà còn chứa cả nhiệt độ và bụi. Trước khi thanh lọc khí, đơn vị thực hiện sẽ phải làm giảm nhiệt độ và bụi của lò hơi trước đã.
Đối với việc xử lý nhiệt trong lò hơi, phương pháp sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm được áp dụng rộng rãi hơn cả. Thiết bị trao đổi nhiệt là thiết bị được sử dụng để trao đổi nhiệt giữa một hay nhiều chất tải nhiệt, những chất tải nhiệt có thể được ngăn cách bằng các ống (tube) hoặc các tấm (plate) để ngăn sự pha trộn hoặc tiếp xúc trực tiếp giữa các chất tải nhiệt. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là một trong những dạng thiết bị trao đổi nhiệt, khác biệt nằm ở chất tản nhiệt được ngăn cách qua biên dạng ống. Mục đích của phương pháp là kéo dài thời gian lưu chuyển khí trong đường ống, làm giảm nhiệt độ nhanh chóng.
3.2 Lọc bụi tĩnh điện
Lọc bụi cũng là một trong những bước quan trọng trong các quy trình xử lý khí thải lò hơi. Với phương pháp này, hiệu suất lọc bụi có thể đạt đến 98%. Cụ thể, phương pháp này như sau: Trong một điện trường đều, có sự phóng điện của các điện tử từ cực âm sang cực dương. Trên đường đi, nó có thể va phải các phân tử khí và ion hóa chúng hoặc có thể gặp phải các hạt bụi làm cho chúng tích điện âm và chúng sẽ chuyển động về phía cực dương. Tại đây chúng được trung hòa về điện trở lại. Người ta sẽ thu được bụi từ các tấm điện cực dương; khí đi ra là khí sạch bụi.
Thông thường trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện kiểu điện cực tấm , người ta làm nhiều tầng điện cực âm và dương liên tiếp nhau. Trong thiết bị lọc hình ống, điện cực dương là một ống rỗng; điện cực âm thường là một dây dẫn trần, khi hoạt động xung quanh dây dẫn thường có quầng sáng do điện tử ion hoá các phân tử khí khi nó chuyển động qua điện cực dương.
3.3 Phương pháp xử dụng cyclon
Thiết bị cyclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp nói chung và xử lý bụi tại lò hơi nói riêng, phương pháp này có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi > 5 m. Thu hồi bụi trong cyclon diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm.
Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của cyclon, thân cyclon thường là hình trụ có đáy là hình chóp cụt. Ống khí bẩn vào thường có dạng khối chữ nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân cyclon. Khí vào cyclon thực hiện chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới và hình thành dòng xoáy ngoài. Lúc đó, các hạt bụi dưới tác dụng của lực ly tâm vâng vào thành cyclon. Tiến gần đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong. Các hạt bụi văng đến thành dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực từ đó ra khỏi cyclon, qua ống xả bụi. Khí sạch sau khi xử lý được đưa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi ống trung tâm.
3.4 Phương pháp dùng tháp hấp thụ
Khi đã loại bỏ được nhiệt và bụi thì bước tiếp theo cần phải thực hiện là loại bỏ khí thải độc hại trong lò hơi. Một trong số các phương pháp mang lại hiệu quả cao nhất đó chính là sử dụng tháp hấp thụ.
Nguyên lý của phương pháp là dựa trên sự tương tác giữa chất cần hấp thụ (khí hoặc hơi) với chất hấp thụ là chất lỏng hoặc các chất khác là chất rắn hoặc chất hòa tan trong chất lỏng.Dựa vào bản chất của sự tương tác nói trên mà người ta chia thành sự hấp thụ vật lý hay sự hấp thụ hóa học.
– Hấp thụ vật lý: Là quá trình dựa trên sự tương tác vật lý thuần túy; nghĩa là chỉ bao gồm sự khuếch tán, hòa tan các chất cần hấp thụ vào trong lòng chất lỏng và sự phân bố của chúng giữa các phân tử chất lỏng.
Thực tế quá trình hấp thụ tăng khi diện tích tiếp xúc hai pha tăng, và nhiệt độ làm việc giảm; riêng hiệu suất xử lý thì còn phụ thuộc mạnh vào áp suất riêng phần của khí hoặc hơi và nồng độ của chúng trong pha lỏng. Để tăng hiệu quả xử lý, người ta thường dùng các kiểu thiết bị làm tăng diện tích tiếp xúc tối đa, truyền nhiệt tốt và hạn chế sự tăng của chất hoà tan trong pha lỏng. Các kiểu thiết bị thông dụng như: tháp hấp thụ có tầng đệm, tháp hấp thụ sủi bọt, tháp phun…
– Hấp thụ hóa học. Hấp thụ hóa học là quá trình hấp thụ luôn đi kèm với một hay nhiều phản ứng hóa học. Sau quá trình khuếch tán là quá trình xảy ra các phản ứng hóa học. Như vậy sự hấp thụ hóa học không những phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của chất khí vào trong chất lỏng mà còn phụ thuộc vào tốc độ chuyển hoá các chất – tốc độ phản ứng của các chất.
Các loại thiết bị hấp thụ dùng trong xử lý khí thải lò hơi bao gồm:
– Thiết bị hấp thụ kiểu màng chất lỏng
– Thiết bị màng đĩa quay
– Tháp hấp thụ đệm
– Tháp hấp thụ sủi bọt
– Tháp hấp thụ kiểu đĩa chụp
– Tháp phun
– Thiết bị phun sương kiểu cơ khí.
3.5 Phương pháp dùng tháp hấp phụ
Hấp phụ áp dụng trong xử lý khí là một quá trình xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa hai pha dị thể (rắn – khí, rắn – lỏng, lỏng – khí).Những phân tử của cùng một chất nằm ở bề mặt và bên trong khối chất đó có các trạng thái khác nhau dẫn đến hành vi của chúng cũng khác nhau.
Nguyên lý của phương pháp này là hơi và khí độc khi đi qua lớp chất hấp phụ, chúng bị giữ lại nhờ hiện tượng hấp phụ. Nếu ta chọn được các chất hấp phụ chọn lọc, thì có thể loại bỏ được các chất độc hại mà không ảnh hưởng đến thành phần các khí không có hại khác
Theo đó, các chất hấp phụ được sử dụng trong phương pháp này là
– Than hoạt tính
– Silicagel
– Zeolit
– Các chất hấp phụ tự nhiên: sắt, bentonit, diatomit…
4. Đặc điểm một số thiết bị trong hệ thống xử lý khí thải lò hơi
- Quạt hút nồi hơi: do khí thải lò hơi – nồi hơi có chứa các chi gây ăn mòn và bụi nên quạt hút nồi hơi cần phải đảm bảo cấu tạo không bám bụi (để quá trình vận hành không xảy ra hiện tượng rung động làm gián đoạn sản xuất), về ăn mòn thì tuỳ vào vị trí lắp quạt mà yêu cầu khác nhau. Nếu quạt đặt sau các hệ thống lọc bụi ướt thì nên sử dụng vật liệu chống ăn mòn hoá học tốt vì trong khí có hơi hước, thậm chí là hơi nóng và có tính axit sẽ làm quạt dễ bị ăn mòn.
- Thiết bị xử lý khí thải hoá chất (hoặc lọc bụi ướt) nên sử dụng vật liệu chống ăn mòn tốt để tăng tuổi thọ của hệ thống.
5. Ứng dụng của hệ thống xử lý khí thải lò hơi
Hệ thống xử lý khí thải lò hơi đang được áp dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống hiện nay. Đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp, cụ thể như sau:
- Chúng được áp dụng nhiều trong tất cả các nhà máy may hiện nay.
- Được sử dụng trong các nhà máy thực phẩm, đồ uống, các nhà máy sản xuất bánh kẹo, bia rượu.
- Được sử dụng nhiều trong các bếp nấu ăn với quy mô vừa và lớn.
- Được lắp đặt trong các khu phục hồi chức năng ở các bệnh viện.
- Được lắp đặt trong các khách sạn, massage, xông hơi…
6. Tại sao nên chọn hệ thống xử lý khí thải lò hơi tại Betech
6.1 Đảm bảo chất lượng của thiết bị xử lý
Betech luôn chú trọng trong khâu sản xuất sản phẩm. Với lợi thế về đội ngũ kỹ sư có trình độ kỹ thuật cao, được đào tạo bài bản và hệ thống quy mô nhà máy rộng, Betech tự tin tạo ra các thiết bị xử lý khí thải có chất lượng đạt tiêu chuẩn cao, vận hành tốt nhất.
6.2 Đảm bảo chất lượng xử lý khí thải
Sau khi khảo sát và đánh giá được thực trạng khí thải phát sinh trong các lò hơi, Betech sẽ đưa ra phương pháp xử lý khí thải phù hợp nhất. Đảm bảo hệ thống vận hành có khả năng xử lý khí thải, loại bỏ đến 98% lượng khí thải độc hại phát tán ra môi trường, đạt theo quy chuẩn của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. đem đến bầu không khí trong lành.
6.3 Giá thành tối ưu
Betech cam kết cung cấp cho khách hàng hệ thống xử lý khí thải lò hơi với giá thành cạnh tranh, phù hợp nhất trên thị trường.
6.4 Chính sách bảo hành, bảo trì hấp dẫn
Đối với hệ thống xử lý khí thải lò hơi, Betech có áp dụng chính sách bảo hành dành cho quý khách hàng. Cùng với đó là bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên theo định kỳ, hướng dẫn khách hàng vận hành hệ thống đạt hiệu quả cao nhất, giảm thiểu các chi phí phát sinh.
Chắc chắn các loại khí thải độc hại của lò hơi sau khi sử dụng các giải pháp xử lý mà chúng tôi đã nêu sẽ được loại bỏ triệt để, đảm bảo lượng khí thải ra môi trường ở trong mức an toàn, bảo vệ được sức khỏe của con người.
Nếu bạn quan tâm đến hệ thống xử lý khí thải nồi hơi công nghiệp hãy liên hệ với Betech để được tư vấn chi tiết nhé.
Liên hệ với Betech để được tư vấn miễn phí
Công ty TNHH Nồi Hơi & Năng Lượng Việt Nam
Địa chỉ:
- Nhà máy miền Nam: 109 Đặng Công Bỉnh, xã Xuân Thơi Sơn, huyên Hóc Môn, TPHCM
- Nhà máy miền Bắc: Thôn Đinh, xã Tri Phương, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh
