Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ là gì

Xử lý khí thải trong các ngành công nghiệp là một trong những vấn đề được quan tâm hiện nay. Nhằm đảm bảo khí thải được loại bỏ độc hại, không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. Trong bài viết này, System Fan tổng hợp các thông tin hữu ích về phương pháp xử lý khí thải bằng ngưng tụ.

Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ là gì

Xử lý khí thải bằng ngưng tụ là quá trình chuyển đổi các chất khí độc hại chuyển thành trạng thái rắn hoặc lỏng thông qua việc làm lạnh.

Phương pháp ngưng tụ sẽ dựa vào quá trình tự nhiên để loại bỏ chất ô nhiễm từ khí thải. Không cần áp dụng các kỹ thuật cầu kỳ, công nghệ phức tạp. Với nguyên lý cơ bản đó là dựa trên sự hạ thấp nhiệt độ xuống 1 giá trị nhất định, các chất ở thể khí sẽ bị ngưng tụ và chuyển về dạng lỏng hoặc rắn. Sau đó được đem đi tiêu huỷ hoặc có phương án xử lý hiệu quả.

Đặc điểm của phương pháp ngưng tụ

Đặc điểm của phương pháp ngưng ngưng tụ như sau:

• Phương pháp ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất. Nhiệt độ càng lạnh, áp suất càng cao thì sẽ cho hiệu quả càng lớn.
• Áp dụng cho các hỗn hợp khí có nhiệt độ thấp, nồng độ bay hơi tương đối cao.
• Hiệu quả cao đối với những môi trường có khí thải thích hợp để ngưng tụ.
• Khí thải sau khi ngưng tụ để thành dạng lỏng có thể tái sử dụng để tạo thành một số nguyên liệu.

Nguyên lý của xử lý ngưng tụ

Nguyên lý: Hạ thấp nhiệt độ của môi trường xuống điểm sôi của chất ô nhiễm. Khí thải được đưa vào môi trường làm lạnh sẽ chuyển thành thể hơi và ngưng tụ thành dạng chất lỏng hoặc chất rắn.

Đặc điểm: Phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất của quá trình xử lý. Nhiệt độ càng lạnh, hoặc áp suất càng cao sẽ cho hiệu suất càng cao.

Áp dụng: Áp dụng cho các chất khí có nồng độ cao từ >20g/m3, nhiệt độ thấp.

Tồn tại trong dòng khí thải là các chất khí như SO2, CO2, NOx, VOCs…. và bụi. Sau khi ngưng tụ sẽ giúp tách lấy được các chất này ra khỏi dòng khí. Nhờ vậy, dòng khí thải được làm sạch và giảm đi lượng khí thải ô nhiễm ra môi trường. Phần chất khí được tách ra sẽ ở dạng rắn hoặc lỏng để đem đi xử lý.

Dưới đây là mô hình xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ:

Các phương pháp ngưng tụ phổ biến

Xử lý khí thải bằng ngưng tụ được chia làm 2 dạng chính đó là: Xử lý khí thải bằng ngưng tụ gián tiếp và ngưng tụ trực tiếp. Cụ thể như sau:

Phương pháp xử lý khí thải bằng ngưng tụ trực tiếp

Ngưng tụ trực tiếp là quá trình xử lý khí thải bằng việc cho khí và tác nhân làm lạnh tiếp xúc trực tiếp với nhau. Quá trình trao đổi nhiệt hay chuyển hóa thành dạng lỏng nằm trong hỗn hợp giữa chất ngưng tụ và chất bị ô nhiễm. Hỗn hợp khí được phân tách và đi ra ngoài. Chất ô nhiễm và chất ngưng tụ cũng sẽ lẫn tạp chất và được thải ra ngoài. Nhược điểm của phương pháp này là làm hao phí chất làm lạnh, không thể tái sử dụng chất làm lạnh.

Phương pháp xử lý khí thải ngưng tụ gián tiếp

Phương pháp gián tiếp là phương pháp không cho dòng khí thải và tác nhân làm lạnh trực tiếp tiếp xúc với nhau. Chúng được tiếp xúc gián tiếp thông qua các vách ngăn. Tác nhân làm lạnh và dòng khí thải được đưa vào ngược chiều nhau, tiếp xúc gián tiếp thông quá các vách ngăn. Quá trình trao đổi nhiệt sẽ diễn ra trên bề mặt trao đổi. Tác nhân làm lạnh đi từ dưới lên để tránh dòng đối lưu tự nhiên, không cản trở quá trình chuyển động của lưu thể. Khí ô nhiễm tiếp xúc gián tiếp với tác nhân làm lạnh, sau đó ngưng tụ trên bề mặt trao đổi nhiệt thành dạng hơi, lỏng. Sau đó được tách khỏi hỗn hợp khí ở giai đoạn tiếp theo. Để tăng hiệu quả làm lạnh, cần tăng diện tích tiếp xúc giữa tác nhân làm lạnh và hỗn hợp khí bằng cách thiết kế nhiều lớp ngăn.

Nguyên tắc lựa chọn tác nhân làm lạnh

Phụ thuộc vào chất ô nhiễm mà cần các tác nhân làm lạnh khác nhau. Dựa vào nhiệt độ sôi của các chất ô nhiễm cần xử lý ta sẽ lựa chọn các tác nhân làm lạnh khác nhau. Dưới đây là các trường hợp cụ thể.

• Nhiệt độ sôi > 0 độ: sử dụng nước lạnh hoặc không khí lạnh
• - 50 độ C > Nhiệt độ sôi < 0 độ C: Dung môi bay hơi
• -120 độ C > Nhiệt độ sôi < -50 độ C: Nito lỏng

Cơ chế của phương pháp xử lý khí thải bằng ngưng tụ

Hệ thống xử lý khí thải bằng ngưng tụ có cơ chế là cho khí thải ngưng tụ trên bề mặt làm lạnh thông qua 1 trong 2 hình thức làm lạnh trực tiếp hoặc gián tiếp. Tác nhân làm lạnh có thể là nước và một số chất làm lạnh khác như: nito lỏng, nước muối bão hoà…

Hơi thoát ra khỏi thiết bị nếu đã đạt tiêu chuẩn chất lượng có thể thải ra không khí, nếu trong khí thoát ra vẫn còn chất độc hại thì được chuyển qua các hệ thống xử lý khác như: hệ thống xử lý khí thải hấp thụ, xử lý khí thải hấp phụ…

Nước sau khi ngưng tụ được chuyển qua khu vực xử lý để tái sử dụng hoặc thải ra ngoài. Đối với các nước ngưng tụ là dung dịch H2SO4, HCl… được dùng cho ngành hoá học.

Trên đây là một số thông tin về phương pháp xử lý khí thải bằng ngưng tụ. Những thông tin trên được System Fan tổng hợp. Hi vọng mang đến cho bạn đọc những điều hữu ích. Ngoài ra, System Fan là đơn vị cung cấp giải pháp, các hệ thống xử lý khí thải công nghiệp hiện nay. Nếu các bạn có nhu cầu, liên hệ đến chúng tôi để được tư vấn báo giá nhanh chóng nhất.