lọc bụi và khử khí trong khí thải

B - LỌC VÀ KHỬ KHÍ TRONG KHÍ THẢI


1- ĐẶT VẤN ĐỀ
 Các biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế sự hình thành và

phát thải các chất ô nhiễm thể khí tại các nguồn phát thải:
• Cải tiến các quá trình cơ bản để tạo ra công nghệ “sạch hơn”

• Sử dụng các loại nhiên liệu sạch hơn trong các quá trình
cháy

• Xử lý làm sạch khí thải trước khi xả vào bầu khí quyển
 Sự lựa chọn các giải pháp kỹ thuật phụ thuộc vào:
• Đặc điểm của chất ô nhiễm
• Quá trình phát sinh chất ô nhiễm
• Mức độ xử lý


1- ĐẶT VẤN ĐỀ (tt)
Quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể phân biệt 3 loại ô

nhiễm
• Sản phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn như các

hidrocacbon, oxit cacbon, các bụi than chưa cháy hết
• Các chất ô nhiễm trong sản phẩm cháy như SO2, NOx do

thành phần lưu huỳnh và nitơ trong nhiên liệu gây ra
• Các oxit nitơ từ phản ứng ở nhiệt độ cao của N2 và O2

2. PHÂN LOẠI
Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ

Xử lý khí thải bằng phương pháp thiêu đốt


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ
 Là quá trình thu hút có chọn lọc chất khí và hơi
bằng chất lỏng. Các cấu tử khí di chuyển từ pha
khí vào trong pha lỏng thông qua quá trình hòa

tan chất khí vào trong chất lỏng khi chúng tiếp
xúc với nhau.

 Chất lỏng (nước): chất hấp thụ/chất hòa tan
 Chất khí ô nhiễm: chất được hấp thụ/chất tan


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Hấp thụ vật lý:
• Chất khí đạt được sự cân bằng với chất lỏng mà
không có sự biến đổi hóa học.

• Là quá trình thuận nghịch
 Hấp thụ hóa học:

• Chất khí được hấp thụ phản ứng hóa học với
chất lỏng tạo thành hợp chất mới

2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Cơ chế:

• Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm ở thể khí
trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp
thụ
• Thâm nhập và hòa tan chất khí lên trên bề mặt
của chất hấp thụ

• Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn
cách vào sâu trong lòng khối chất lỏng hấp thụ


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Mô hình 2 lớp biên ngăn cách giữa hai pha khí và lỏng:


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Quá trình hấp thụ được thực hiện:
•

Khuếch tán rối: có tác dụng làm cho nồng độ phân tử được
đều đặn trong khối khí.

•

Khuếch tán phân tử: xuất hiện khi có sự chênh lệch về
nồng độ của các cấu tử. Các phân tử di chuyển từ bề mặt có

nồng độ cao đến bề mặt có nồng độ thấp, có tác dụng làm
cho các phân tử khí chuyển động về phía lớp biên.

•

Các phần tử khí đi qua lớp biên vào chất lỏng có phản ứng
hóa học với chất lỏng hoặc bị giữ lại bằng các quá trình vật

lý khác.


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Dung dịch hấp thụ:
 Nước, dung dịch bazơ: KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3,
Ca(OH)2….
 Monoetanol amin (OHCH2CH2NH2), đietanol amin
(R2NH), trietanol amin (R3N)…
 Ví dụ:
•

SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O

•

2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H2O

•

H2S+ Na2CO3 = NaHS + NaHCO3

2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Ví dụ:
•

H2S + 2OHCH2CH2NH2 →(HOCH2CH2NH3)2S

•

(HOCH2CH2NH3)2S + H2S → 2HOCH2CH2NH2SH

•

2RNH2 + CO2 + H2O → (RNH3)2CO3

•

(RNH3)2CO3 + CO2 + H2O → 2NH3HCO3

•

2RNH2 + CO2 → RNHCOONH3R


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Hiệu suất của quá trình phụ thuộc vào:
•

Thành phần và tính chất của khí thải cần XL

•

Tính chất và chất lượng của chất hấp thụ

•

Thời gian sử dụng của chất hấp thụ trong TB

•

Lượng chất hấp thụ

•

Khả năng tiếp xúc giữa chất hấp thụ và chất bị hấp
thụ

•

Nhiệt độ, áp suất…


2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ (tt)
 Thiết bị hấp thụ:

•

Được sử dụng để dòng khí chứa chất tan và chất
hòa tan tiếp xúc với nhau

2.1.1 THÁP PHUN/BUỒNG PHUN
•

Dung dịch hấp thụ được phun thành giọt nhỏ xuyên qua dòng khí
bốc lên trong thể tích rỗng của thiết bị


2.1.1 THÁP PHUN, BUỒNG PHUN (tt)
 Ưu điểm:

•

Vận tốc dòng khí trong tháp cao→tăng khả năng hấp
thụ

•

Đường kính tháp nhỏ→mật độ tưới nhỏ tiết kiệm dung
dịch hấp thụ nhưng vẫn cho hiệu quả cao

 Nhược điểm:
•

TB dễ bị ăn mòn, cần lớp bảo vệ →giá thành tăng

•

Cần có hệ thống tự điều chỉnh lưu lượng dung dịch hấp
thụ và đảm bảo dung dịch được phun đều khắp TB

2.1.2 THÁP ĐỆM
• Chất lỏng được tưới trên lớp đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo ra bề
mặt ướt trên bề mặt, tiếp xúc với dòng khí đi từ dưới lên


2.1.2 THÁP ĐỆM


2.1.2 THÁP ĐỆM


2.1.2 THÁP ĐỆM
 Ưu điểm:
•

Hiệu quả XL cao

•

Vận hành đơn giản

•

Giá thành có thể chấp nhận được

 Nhược điểm:
•

Khó khăn trong việc rửa các VL đệm

•

Dễ gây tắc nghẽn


2.1.3 THÁP MÂM
• Bên trong gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và

pha khí tiếp xúc với nhau


2.1.3 THÁP MÂM


5.2.1.3 THÁP MÂM
 Ưu điểm:
•

Tạo sự tiếp xúc pha tốt giữa chất khí và chất lọc

 Nhược điểm:
•

Khi vận tốc khí lớn, có thể gây nên sự lôi cuốn cơ học
các giọt lỏng từ mâm dưới lên mâm trên làm giảm sự

biến đổi nồng độ tạo nên bởi quá trình truyền khối, làm
giảm hiệu suất

2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ
 Là quá trình thu hút có chọn lọc các phân tử khí và
hơi bởi bề mặt chất rắn

•

Khử ẩm trong không khí

•

Khử mùi trong khí thải

•

Thu hồi các loại hơi, khí có giá trị lẫn trong không
khí hoặc khí thải


2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ (tt)
 Áp dụng cho các trường hợp:

•

Chất khí ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt
cháy

•

Chất khí cần khử là có giá trị và cần thu hồi

•

Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà
các quá trình khử khí khác không thể áp dụng được


2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ (tt)
 Hấp phụ vật lý:
•

Các phân tử khí bị hút vào bề mặt chất hấp phụ
nhờ lực liên kết giữa các phân tử (lực Vander

Waals)
•

Tỏa nhiệt (2÷20 kJ/g.mol)

•

Là quá trình thuận nghịch