Lò hơi công nghiệp là thiết bị phổ biến trong các ngành sản xuất. Một trong những loại lò hơi thông dụng là lò hơi đốt củi, sử dụng củi làm nhiên liệu cho quá trình đốt. Tuy nhiên, quá trình đốt củi sẽ sinh ra khí thải có thể gây ô nhiễm môi trường. Do đó, việc áp dụng các biện pháp xử lý khí thải lò hơi đốt củi là rất cần thiết. Ngay sau đây, Môi Trường VinaEnvi sẽ cùng bạn tìm hiểu thêm.
Lò hơi công nghiệp đốt củi là gì?
Lò hơi công nghiệp hay còn gọi là nồi hơi công nghiệp, đây là thiết bị chuyên dụng để biến nước thành hơi, phục vụ cho các hoạt động sản xuất công nghiệp, chẳng hạn như cung cấp hơi cho động cơ hơi nước và tuabin hơi nước.
Tùy vào cấu tạo của mỗi loại lò hơi, người ta có thể sử dụng các nguồn nhiên liệu khác nhau như củi, gỗ, khí gas, dầu F.O, than... để đốt cháy. Cụ thể, lò hơi công nghiệp đốt củi là loại lò sử dụng củi làm nhiên liệu chính, thực hiện quá trình đốt cháy để sinh nhiệt lớn, nhằm mục đích đun sôi nước.
Lò hơi công nghiệp hay còn gọi là nồi hơi công nghiệp
Đặc điểm chính của khí thải lò hơi đốt củi
Trong quá trình đốt củi để tạo ra nhiệt và lửa, tùy thuộc vào thành phần của củi và gỗ, sẽ sinh ra các khí thải khác nhau như SO2, CO2, NOx, CO, bụi tro và các chất chưa cháy hết từ gỗ. Các khí và bụi này có thể gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Dưới đây là những khí thải thường xuất hiện trong lò hơi đốt củi:
Khí CO
Khí CO hình thành khi quá trình đốt thiếu oxy. Khí này có thể gây ức chế hô hấp, giảm lượng oxy trong máu và gây tổn thương thần kinh. CO là khí không màu, không mùi và không vị, khiến con người khó nhận biết khi tiếp xúc. Đặc biệt, khí CO rất nguy hiểm với phụ nữ mang thai và những người mắc bệnh tim. Ở nồng độ cao, CO có thể gây tử vong ngay lập tức.
Khí SOx
Khí SOx gồm SO2 và SO3, thường sinh ra từ việc đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh. SO2 là nguyên nhân chính tạo ra mưa axit, làm hư hại công trình, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Khi nồng độ cao, SO2 có thể gây co thắt khí quản, tăng tiết dịch ở đường hô hấp và gây nhiều vấn đề về sức khỏe khác.
Khí SOx gồm SO2 và SO3
Khí NOx
Khí NOx bao gồm NO và NO2, với NO2 là tác nhân chính gây hiệu ứng nhà kính và các bệnh về hô hấp và thần kinh, đồng thời làm tổn thương tế bào phổi. NO2 có màu nâu đỏ và mùi hăng, có thể nhận biết được từ nồng độ 0.12ppm. Tiếp xúc kéo dài với NO2 có thể dẫn đến bệnh phổi, ảnh hưởng nặng đến hệ hô hấp và thậm chí gây tử vong khi nồng độ quá cao.
Bụi và mồ hóng
Bụi và mồ hóng là chất thải khí sinh ra trong quá trình đốt, gây ô nhiễm không khí. Hít phải bụi có thể làm tổn hại sức khỏe, gây viêm mũi, viêm mắt và các bệnh hô hấp nghiêm trọng nếu tiếp xúc lâu dài. Nghiên cứu cho thấy ô nhiễm không khí có mối liên hệ chặt chẽ với tỷ lệ tử vong cao.
Bụi và mồ hóng là chất thải khí sinh ra trong quá trình đốt
Xem ngay: Khám phá hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp ướt
Tác động của khí thải lò hơi đối với con người
Khi các lò hơi công nghiệp hoạt động, lượng khí thải độc hại như CO, SO2, NOx, bụi và các hợp chất khác ngày càng gia tăng do việc đốt các loại nhiên liệu như gỗ, than, củi, trấu, dầu DO, FO và khí gas.
Nếu không có giải pháp xử lý phù hợp, các khí thải này sẽ gây ra những tác hại nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe con người. Ngoài ra nó còn:
- SO2 là chất khí có khả năng gây kích ứng mạnh, dễ dàng hòa tan trong nước và tác động trực tiếp đến đường hô hấp của người và động vật. Nó còn làm giảm khả năng chuyển hóa protein trong cơ thể, gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
- CO là khí rất nguy hiểm, việc hít phải lượng CO cao có thể dẫn đến tử vong do thiếu oxy trong máu và làm tổn thương hệ thần kinh.
- NOx có mặt trong không khí và gây hại cho phổi. Chỉ cần tiếp xúc với nồng độ NO2 thấp từ 15-20 ppm trong vài giờ cũng có thể gây tổn thương cho phổi, tim và gan.
- Bụi từ khí thải lò hơi tác động xấu đến hệ hô hấp và là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh lý như viêm mũi, viêm họng và viêm phế quản.
Tác động của khí thải lò hơi đối với con người
Cấu tạo của hệ thống xử lý khí thải lò hơi đốt củi
Hệ thống xử lý khí thải của lò hơi nồi hơi được xây dựng và bố trí dựa trên các yếu tố thực tế và tính toán kỹ thuật từ các chuyên gia, thường bao gồm ba phần chính:
- Nhà máy khử bụi (hoặc cơ sở xử lý bụi) có nhiệm vụ xử lý bụi sinh ra từ quá trình đốt.
- Quạt hút của lò hơi có chức năng hút không khí từ quá trình đốt cháy và chuyển đến trạm xử lý, sau đó thải khí ra môi trường.
- Hệ thống kiểm soát khí thải hóa học giúp loại bỏ các khí độc hại thông qua phương pháp hấp thụ và hấp phụ.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp cụ thể (như yêu cầu về vị trí và chi phí đầu tư), việc xử lý bụi và khí thải hóa học có thể được kết hợp với hệ thống lọc bụi ướt.
Cấu tạo của hệ thống xử lý khí thải lò hơi đốt củi
Quy trình xử lý khí thải lò hơi đốt củi chuẩn chỉnh từ A - Z
Khi khí thải thoát ra từ buồng đốt, quạt hút công nghiệp (thường là loại quạt ly tâm) sẽ đẩy khí qua hệ thống ống dẫn và đưa đến bộ lọc ướt. Tại đây, nhiệt độ khí sẽ được giảm xuống, đồng thời các hạt bụi, tro và muội than sẽ được giữ lại.
Khi bụi và muội than đã được loại bỏ, khí thải sẽ được chuyển vào tháp hấp thụ. Trong tháp, dung dịch hấp thụ sẽ hấp thụ các khí độc hại như CO, NOx, SOx,…
Thông thường, dung dịch hấp thụ được sử dụng là sữa vôi, cung cấp qua hệ thống bơm định lượng. Quá trình hấp thụ diễn ra theo ba bước chính:
- Các phân tử ô nhiễm trong khí thải sẽ khuếch tán vào bề mặt dung dịch hấp thụ.
- Các chất ô nhiễm sẽ thẩm thấu vào dung dịch và hòa tan.
- Các chất khí đã hòa tan sẽ khuếch tán sâu vào trong dung dịch hấp thụ.
Dung dịch hấp thụ sẽ được bơm liên tục từ đỉnh tháp xuống các lớp tiếp xúc. Khí thải từ lò hơi sẽ được đưa vào từ dưới, tiếp xúc với dung dịch và trải qua quá trình hấp thụ trong tháp.
Khí thải sau khi đã được xử lý sẽ trở thành khí sạch, được quạt hút đưa vào ống khói và xả ra ngoài môi trường.
Quy trình xử lý khí thải lò hơi đốt củi chuẩn chỉnh từ A - Z
6 phương pháp xử lý khí thải lò hơi đốt củi tốt nhất
Xử lý khí thải từ lò hơi đốt củi là một công việc vô cùng quan trọng. Nếu không được xử lý, khí thải này sẽ chứa các chất độc hại, có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và làm ô nhiễm môi trường xung quanh. Vậy những phương pháp nào có thể đem lại hiệu quả trong việc xử lý khí thải? Dưới đây là một số thông tin chi tiết:
Phương pháp hấp thụ
Phương pháp hấp thụ xử lý khí thải bằng cách tiếp xúc với dung dịch chất lỏng thích hợp. Khi khí thải tiếp xúc với dung dịch này, các chất khí sẽ hòa tan hoặc biến đổi thành phần.
Đây là phương pháp thường được áp dụng để loại bỏ các khí như SO2, NO2, CO2 trong khí thải lò hơi đốt củi. Quá trình hấp thụ chịu sự chi phối của nồng độ các chất ô nhiễm, diện tích bề mặt tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng, thời gian tiếp xúc và tốc độ phản ứng của dung dịch hấp thụ.
Phương pháp hấp phụ
Phương pháp hấp phụ hoạt động bằng cách cho khí thải tiếp xúc với chất hấp phụ (chẳng hạn như than hoạt tính), giúp giữ lại các khí độc hại.
Quá trình này diễn ra khi các phân tử khí từ pha khí di chuyển vào pha rắn, cho đến khi nồng độ giữa hai pha đạt cân bằng. Sau khi khí thải đi qua vật liệu hấp phụ, chúng trở thành khí sạch và có thể được xả ra ngoài mà không gây tác động xấu đến môi trường.
Phương pháp hấp phụ
Phương pháp xúc tác nhiệt
Phương pháp xúc tác nhiệt sử dụng bề mặt xúc tác để làm thay đổi thành phần khí thải, thông qua quá trình đốt cháy trực tiếp các khí độc hại. Khi đốt, các hợp chất độc sẽ được chuyển hóa thành các sản phẩm cháy ít độc hại hoặc hoàn toàn không độc hại, trước khi thải ra môi trường.
Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
Khí thải từ lò hơi không chỉ chứa các chất khí độc hại mà còn mang theo nhiệt độ cao và bụi. Trước khi thực hiện quá trình làm sạch, các nhà máy cần giảm nhiệt độ và loại bỏ bụi trong khí thải. Một trong những phương pháp hiệu quả nhất để xử lý nhiệt là bộ trao đổi nhiệt ống bức xạ.
Bộ trao đổi nhiệt là thiết bị có nhiệm vụ trao đổi nhiệt giữa một hoặc nhiều chất mang nhiệt và các chất này thường được ngăn cách bằng ống hoặc tấm để tránh sự tiếp xúc trực tiếp giữa chúng. Bộ trao đổi nhiệt hình ống là loại thiết bị này, trong đó các tản nhiệt được phân chia bằng các ống. Thiết kế này giúp tăng thời gian lưu thông của khí qua ống, từ đó giảm nhiệt độ một cách hiệu quả.
Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
Lọc bụi tĩnh điện
Khi dòng điện đi qua một điện trường đồng đều, electron sẽ được phát ra từ cực âm đến cực dương. Trong quá trình này, electron ion hóa các phân tử khí hoặc các hạt bụi. Những hạt bụi mang điện tích âm sẽ di chuyển về phía cực dương, nơi chúng bị trung hòa. Sau đó, bụi sẽ được thu lại từ các tấm điện cực dương.
Thông thường, các thiết bị kết tủa điện cực phẳng sẽ tạo ra các giai đoạn điện cực dương và âm liên tiếp. Trong các bộ lọc dạng ống, điện cực dương là những ống rỗng, còn điện cực âm là các dây dẫn trần.
Lọc bụi tĩnh điện
Phương pháp sử dụng Cyclone
Hệ thống Cyclone được ứng dụng phổ biến trong việc xử lý khí thải công nghiệp, đặc biệt là xử lý bụi từ lò hơi. Phương pháp này rất hiệu quả với các hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 µm, nhờ vào lực ly tâm tạo ra bởi lốc xoáy.
Nguyên lý hoạt động của cyclone là khi khí chứa bụi được đưa vào phần trên của cyclone, thân thiết bị có hình trụ và đáy cụt. Ống nạp khí bẩn có hình chữ nhật và bao quanh thân của lốc xoáy. Khi khí vào trong cyclone, nó sẽ xoáy theo hình xoắn ốc và di chuyển xuống dưới, tạo thành xoáy ngoài.
Các hạt bụi sẽ bị văng ra ngoài nhờ vào lực ly tâm. Khi khí đến gần đáy, dòng khí sẽ chuyển ngược lên, tạo thành xoáy bên trong. Các hạt bụi sẽ va vào thành và được lực hấp dẫn đẩy qua ống thu gom vào lốc xoáy. Không khí sạch sẽ được dẫn lên đỉnh qua ống trung tâm.
Phương pháp sử dụng Cyclone
Ứng dụng của công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi ngày nay
Công nghệ xử lý khí thải lò hơi đốt củi ngày nay đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Những ứng dụng hiện đại của công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn nâng cao hiệu quả vận hành của các hệ thống lò hơi, mang lại nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp và cộng đồng.
Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu của công nghệ này:
- Thường xuyên được áp dụng trong các xưởng sản xuất trang phục.
- Được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, bánh kẹo và rượu.
- Cũng được triển khai tại các bếp công nghiệp quy mô vừa và lớn.
- Được lắp đặt tại các khách sạn, trung tâm spa, phòng xông hơi và nhiều cơ sở khác.
Các tiêu chí khi lựa chọn hệ thống xử lý khí thải lò hơi
Để đảm bảo lựa chọn đúng công nghệ và hệ thống xử lý khí thải phù hợp, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm thiểu chi phí và tối ưu hóa ngân sách, cần xem xét các yếu tố sau:
- Hệ thống cần có thiết kế tối ưu và sử dụng không gian một cách hợp lý.
- Công nghệ xử lý khí thải tiên tiến mang lại hiệu quả cao, đồng thời giảm thiểu kích thước hệ thống.
- Tăng hiệu suất lọc khí thải từ 10 đến 30% so với các phương pháp truyền thống.
- Cần tối ưu hóa chi phí đầu tư vàn hành và xử lý khí thải. Việc nâng cấp, mở rộng và điều chỉnh công suất xử lý khí thải cần thực hiện dễ dàng, đồng thời tránh việc phá dỡ các công trình hiện tại còn có giá trị sử dụng.
Các tiêu chí khi lựa chọn hệ thống xử lý khí thải lò hơi
Trên đây là những phương pháp phổ biến trong việc xử lý khí thải lò hơi đốt củi, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Việc áp dụng đúng kỹ thuật xử lý không chỉ bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất, tạo ra không khí trong lành và an toàn cho cộng đồng.
Thông tin liên hệ:
Nguyễn Thị Thu Sang
Email: thusang@vinaenvi.vn - thusang@vinaenvi.net
Mobi - Zalo - Viber: 0903.774.112