CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI NOx TỐI ƯU
Việc xử lý khí thải là hiện nay đang là điều tất yếu mà các doanh nghiệp cần phải thực hiện, dù có nhiều phương pháp như hấp thụ, hấp phụ, gia nhiệt, đốt điện,… Nhưng mỗi công nghệ đều có nhiều ưu nhược điểm khác nhau. Đa phần các công nghệ mới hiện đại thường có khả năng xử lý cao đối với khí SOx, COx, bụi nhưng đối với khí NOx thì hiệu quả xử lý vẫn chưa cao. Để khắc phục tình trạng này thì chúng ta cần phải nắm rõ thành phần của khí NOx để đưa ra giải pháp phù hợp với dòng khí thải.
Chính vì thế trong bài viết này, hãy cùng Hoà Bình Xanh tìm hiểu rõ hơn về tổng quan khí NOx, các phương pháp xử lý khí NOx hiệu quả đạt chuẩn dầu ra.
Tổng quan về khí NOx
– Định nghĩa: khí NOx là các hợp chất của nitơ và oxy, bao gồm NO, NO2, N2O,…
– Thành phần: khí NOx thường chứa chủ yếu là NO và NO2,với tỷ lệ NO/NO2 khoảng 1/2.
– Nguồn phát sinh:
+ Nhân tạo: từ quá trình đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ cao, bao gồm các loại nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt, và các nhiên liệu sinh học như gỗ, rơm rạ,…
+ Tự nhiên: từ các hoạt động núi lửa, các vụ cháy rừng và phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên đều góp phần làm gia tăng nồng độ NOx trong không khí.
– Tác động xấu của khí NOx đến môi trường và sức khỏe con người, bao gồm:
+ Gây ô nhiễm không khí, làm giảm tầm nhìn, ảnh hưởng đến sức khỏe hô hấp.
+ Gây mưa acid, làm ảnh hưởng đến môi trường đất, nước, cây cối.
+ Gây hiệu ứng nhà kính, góp phần làm biến đổi khí hậu.
Tác hại của khí NOx
– Oxit Nitơ (khí NOx) đều có độc tính, đặc biệt có độc tính cao nhất kể đến là NO2 , khi chỉ tiếp xúc với nó trong vài phút với nồng độ NO2 trong không khí 5 phần triệu thì đã có thể gây ảnh hưởng xấu đến phổi, nếu tiếp xúc vài giờ liền với không khí có nồng độ NO2 khoảng 15-20 phần triệu sẽ có thể gây nguy hiểm cho phổi, tim và gan.
– Nếu không phát hiện kịp thời sẽ có thể mắc phải những triệu chứng nặng hơn như ung thử phổi, viêm đường hô hấp và tệ hơn là dẫn đến tử vong.
Công nghệ xử lý khí thải NOx
Xử lý khí NOx bằng hấp thụ nước
– Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa Oxit Nitơ với nồng độ khí thấp thường được xử lý bằng phương pháp hấp thụ bằng nước trong các loại thiết bị như ống Venturi, thiết bị sục khí sủi bọt, Scrubơ, vv… Hiệu quả quá trình thường không cao, tối đa đạt 50%.
– Khi hấp thụ NO2 bằng nước một phần axit nitric được sinh ra ở pha khí:
3NO2+ H2O ↔ 2HNO3 + NO + Q
– Để xử lý các oxit nitơ bị hấp thụ trong dung dịch, có thể sử dụng dung dịch oxy già loãng. Và bằng cách chưng cất sản phẩm thu được sẽ là HNO3 và H2O để tái sử dụng làm chất hấp thụ.
Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch kiềm
– Người ta sử dụng nhiều dung dịch kiềm và muối khác nhau. Dây là phương pháp rẻ tiền và mang lại hiệu quả xử lý rất cao.
– Hấp thụ hóa học NOx bằng dung dịch Soda được diễn ra theo phương trình phản ứng sau:
2NO2 + Na2CO3 → NaNO3 +CO2 + NaNO2
Hấp thu khí NOx bằng dung dịch amoni cacbonat
– Atsukawa M. và cộng sự ở Hãng Công nghiệp nặng Mitsubishi (Nhật Bản) đã nghiên cứu quá trình xử lý khí NOx bằng amoni cacbonat (NH4)2CO3 trong tháp hấp thụ đường kính 0,4 m và cao 2,6 m. Hiệu quả hấp thụ đạt 65% và phù hợp với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả khác. Hiệu quả của quá trình hấp thụ còn được nâng cao đáng kể khi dùng các tấm nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm trong tháp hấp thụ (hiệu quả đạt đến 95,1%).
Hấp phụ khí NOx bằng silicagel, alumogel, than hoạt tính,…
– Khả năng hấp phụ khí NOx của các chất rắn nêu trên nói chung là rất thấp. Do đó muốn đạt yêu cầu, một cách triệt để cần lắp đặt hệ thống với nhiều tầng hấp phụ nối tiếp nhau, dẫn đến tiêu hao nhiều năng lượng để thắng sức cản khí động của hệ thống.
– Mặt khác, bụi trong khí thải cũng làm giảm nhanh chóng khả năng hấp phụ của vật liệu, do đó khí thải trước khi đi vào hệ thống hấp phụ cần được lọc sạch tro bụi. Tuy nhiên, bên cạnh những nhược điểm kể trên, sử dụng chất hấp phụ để khử khí NOx, cũng có ưu điểm của nó là có khả năng thu hồi NO2, nồng độ cao để điều chế axit nitric phục vụ cho nhiều nhu cầu khác nhau trong công nghiệp.
Khử chọn lọc có xúc tác với chất khử là NOx (SCR)
– Oxit nitơ trong khói thải có thể được giảm thiểu có xúc tác bằng các chất gây phản ứng khử khác nhau như CO, H2, CH4, H2S, NH3,… Khi sử dụng, khí CO làm chất gây phản ứng khử, ta có các phản ứng sau đây:
2NO + 2CO = 2CO2 + N2
2NO2 + 4CO = 4CO2 + N2
– Chất xúc tác cho hiệu quả cao đối với các phản ứng nêu trên là các kim loại dạng platin-rodi (Pt – Rh).
– Các phản ứng trên đây rất có ý nghĩa vì cả hai chất tham gia phản ứng đều độc hại và kết quả thu được là những chất không hoặc rất ít có hại. Đặc biệt có ý nghĩa hơn nếu điều chỉnh được quá trình cháy sao cho lượng khí khí NOx và CO trong khói thải nằm trong tỷ lệ phù hợp với các phản ứng đó.
Khử chọn lọc không xúc tác (SNCR) để xử lý khí NOx
– Bằng cách cung cấp khí NH3 vào dòng khí thải có nhiệt độ cao. NO được khử chọn lọc thành N2 mà không cần chất xúc tác.
– Phản ứng diễn ra rất nhanh ở nhiệt độ cao. Lượng NH3 đưa vào càng lớn thì hiệu suất xử lý càng cao.
– Dưới đây phương trình đơn giản của phản ứng sử dụng NH3:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
– Nếu lượng NH3 thêm vào tăng lên thì hiệu suất xử lý có thể cao hơn nhưng đồng thời lượng NH3 chưa phản ứng cũng tăng lên tạo thành NH4HSO4.
– Vấn đề này xuất hiện trong trường hợp khử NOx có xúc tác với NH3. Đối với lò hơi, thời gian lưu ở các giải nhiệt độ xử lý khí NOx khác nhau là rất ngắn, hiệu suất xử lý đạt 30 – 50%.
– Sử dụng ure (CO(NH2)2) làm tác nhân khử đã được đưa vào áp dụng thực tế. Phản ứng như sau:
CO(NH2)2 + 2NO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O + CO2
⇒ Dung dịch ure được phun ở dạng sương vào trong lò đốt với chi phí đầu tư và vận hành thấp nhất cùng với phương pháp đơn giản và an toàn.
Vậy làm thế nào để có một hệ thống xử lý khí thải NOx không vượt quá tiêu chuẩn xả thải theo quy định?
Không giống như sự phát thải khí SO2, trong quá trình cháy nó hoàn toàn phụ thuộc vào thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu, sự phát thải khí NOx của quá trình đốt nhiên liệu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, cụ thể là:
1-Nhiệt độ cháy càng cao thì nồng độ NOx trong sản phẩm cháy càng lớn.
2-Tỷ lệ nhiên liệu – không khí: Hệ số thừa không khí càng lớn thì càng tạo điều kiện cho nitơ của không khí cũng như nitơ của nhiên liệu kết hợp với oxy của không khí để hình thành các oxit nitơ.
3-Mức độ hòa trộn: Nếu nhiên liệu và không khí được hòa trộn sao cho phần lớn quá trình cháy xảy ra trong điều kiện giàu nhiên liệu thì sự hình thành khí NOx sẽ được hạn chế. Ngoài ra, hòa trộn một phần sản phẩm cháy (khói) ngược trở lại vào buồng đốt làm cho nhiệt độ cháy giảm thấp và nhờ đó sự hình thành khí NOx cũng giảm theo.
4-Loại nhiên liệu: Cùng một lượng nhiệt sản ra như nhau thì thứ tự sắp xếp các loại nhiên liệu phát thải khí NOx từ nhiều đến Ít là: than, dầu, khí đốt.
Dịch vụ xử lý khí thải NOx hiệu quả đạt chuẩn đầu ra – Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh
Bạn đang tìm kiếm một đơn vị chuyên nghiệp để xây dựng hệ thống xử lý khí thải, đặc biệt là khí NOx? Bạn loay hoay vì chưa tìm thấy một nhà thầu uy tín? Đừng lo lắng, Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh sẽ cung cấp cho bạn dịch vụ chất lượng và chuyên nghiệp nhất. Chúng tôi cam kết mang đến sự hài lòng và an tâm cho dự án của bạn.
Sự hiểu biết và tận tâm của đội ngũ là yếu tố quan trọng giúp chúng tôi đảm bảo hiệu quả và an toàn cho từng dự án. Công ty Hòa Bình Xanh với đội ngũ thạc sỹ, kỹ sư giàu kinh nghiệm đã đầu tư nghiên cứu, đánh giá kỹ lưỡng các công nghệ xử lý và tìm các phương án xử lý chất lượng tốt nhất, chi phí hợp lý và thời gian nhanh nhất.
Quý doanh nghiệp có nhu cầu hợp tác công ty để xử lý nước thải hoặc quan tâm đến các hạng mục khác, hãy liên hệ với chúng tôi qua hotline 0943.466.579 hoặc liên hệ qua website: hoabinhxanh.vn để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.
