CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ

Phương pháp hấp thụ

          Là quá trình chuyển các cấu tử khí cần xử lí vào trong pha lỏng nhờ vào quá trình hòa tan khi chúng tiếp xúc với nhau.

          Chất lỏng để hút gọi là dung môi, khí được hút gọi là chất bị hấp thụ, khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.

          Có 2 kiểu hấp thụ:

          Hấp thụ vật lí: trong quá trình hấp thụ không xảy ra tương tác hóa học, là quá trình thuận nghịch.

          Hấp thụ hóa học: trong quá trình xảy ra phản ứng hóa học, được ứng dụng rộng hơn hấp thụ vật lí.

          Ưu điểm:

• Rẻ, dễ ứng dụng, có thể sử dụng dung môi là nước để hấp thụ các khí độc SO₂, H₂S
• Có thể sử dụng kết hợp khi cần rửa khí làm sạch bụi, khi trong khí thải có chứa cả bụi và khí độc hại có thể hòa tan tốt trong nước rửa.

          Nhược điểm:

• Hiệu suất làm sạch không cao, không dùng làm sạch khí có nhiệt độ cao
• Có một số trường hợp cần phải lắp đặt thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp hấp thụ để làm nguội và tăng hiệu quả như vậu làm thiết bị cồng kềnh, phức tạp…
• Lựa chọn dung môi khó khăn khi chất khí không có khả năng hòa tan trong nước
• Phải tiến hành tái sinh dung môi đắt tiền và việc này là rất khó khăn

Phương pháp hấp phụ

          Quá trình xử lý dựa trên sự phân ly khí bởi ái lực của một số chất rắn đối với một số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí, trong quá trình đó các phân tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn. Vật liệu rắn được sử dụng trong quá trình này gọi là chất hấp phụ (adsorbent), còn chất khí bị giữ lại trong chất hấp phụ được gọi là chất bị hấp phụ (adsorbate).

          Phân loại:

          Hấp phụ vật lý:  Là quá trình mà các phần tử khí bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ nhờ lực liên kết giữa các phần tử. Quá trình  a ra không đáng kể, có thể hấp phụ nhiều lớp hay một lớp.

          Hấp phụ hóa học: là quá trình các khí bị hấp phụ do có phản ứng hóa học với vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử trong trường hợp này mạnh hơn ở hấp phụ vật lý. Do vậy lượng nhiệt tỏa ra lớn hơn, và cần năng lượng nhiều hơn. Nếu xảy ra hấp phụ hóa học thì trước đó phải xảy ra hấp thụ vật lý.

          Vật chất dùng để hấp phụ: than hoạt tính, silicagel, than nhôm, bên cạnh còn làm từ các vật liệu xốp…

          Ưu điểm:

• Rẻ tiền đơn giản, ít tốn kém, làm việc ổn định
• Hiệu xuất xử lí cao (80%)

          Nhược điểm:

• Không thích hợp xử lí chất có nồng độ lớn

Phương pháp nhiệt

          Bản chất của phương pháp là oxi hóa các cấu tử độc hại bằng oxi ở nhiệt độ cao(450-1200^oC)

         Các quá trình: Thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp trong không khí,thiêu đốt bằng buồng đốt(có hoặc không có xúc tác).

          Ưu điểm:

• Thiết bị đơn giản không cần hoàn nguyên như hấp thụ, hấp phụ
• Thích ứng với sự thay đổi vừa phải của lưu lượng, tận dụng nhiệt sinh trong quá trình thiêu đốt.

          Nhược điểm:

• Chi phi đầu tư vận hành lớn
• Làm phức tạp hơn vấn đề ô nhiễm không khí vì khi đốt sinh ra nito, clorin, lưu huỳnh, …

Phương pháp phát tán khí

          Bản chất của quá trình đó là phát tán khí vào khí quyển. Một số trường hợp do chi phí xử lí cao nên một số đơn vị sản xuất sẽ dùng phương pháp này.

          Người ta thường dùng những ống khói cao để phát tán khí thải vào khí quyển. Khi đó làm giảm nồng độ khí thải ở nơi này nhưng làm tăng nồng độ ở nơi khác. Một số hiện tượng do phát tán khí gây ra như khói quang hóa, mưa axit, …

Phương Pháp ngưng tụ

          Nguyên tắc: Dựa trên sự hạ thấp nhiệt độ môi trường xuống một giá trị nhất định (dưới điểm sôi của chất ô nhiễm) thì hầu như các chất ở thể hơi ngưng tụ lại sau đó được thu hồi và xử lí tiêu hủy. Ở điều kiện làm lạnh bình thường, nếu xử lí bằng ngưng tụ thường thu hồi được dung môi hữu cơ và hơi axit.

          Ưu điểm: Trong tác nhân ngưng tụ và hỗn hợp khí đi tách biệt nên tác nhân ngưng tụ tuần hoàn lien tục không ảnh hưởng tới quá trình, ít hao hụt và tổn thất.

         Nhược điểm: Hiệu quả ngưng tụ phụ thuộc rất nhiều vào diện tích bề mặt trao đổi nhiệt nên cần nhiều năng lượng để vận hành.