Tháp hấp thụ khí thải: Cấu tạo, nguyên lý, ưu điểm và ứng dụng chuyên sâu
Đồng Hữu Cảnh - 13/06/2025
1. Tổng quan về công nghệ tháp hấp thụ khí thải
Tháp hấp thụ khí thải (Absorption Tower, Wet Scrubber) là một trong những công nghệ xử lý khí thải ướt quan trọng nhất hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý các dòng khí thải chứa các thành phần ô nhiễm tan được trong dung dịch hấp thụ.
Các nhóm khí thải phù hợp với tháp hấp thụ:
Khí axit: SO2, SO3, HCl, HF, HNO3
Khí kiềm: NH3, amine, mùi bazơ
Khí độc hại: Cl2, HCN
Một số hợp chất hữu cơ hòa tan: formaldehyde, methanol, acrolein…
2. Nguyên lý hấp thụ khí thải
Quá trình hấp thụ khí thải dựa trên 2 cơ chế chính:
Hòa tan vật lý: các phân tử khí dễ tan trong dung dịch (như HCl, NH3, SO2…) nhanh chóng hòa tan vào lớp chất lỏng hấp thụ.
Phản ứng hóa học: các khí tan phản ứng với dung dịch hấp thụ tạo thành các muối, dung dịch trung hòa. Ví dụ:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
HCl + NaOH → NaCl + H2O
NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Nhờ vậy, thành phần ô nhiễm được loại bỏ ra khỏi dòng khí một cách triệt để.
3. Cấu tạo chi tiết của tháp hấp thụ
3.1. Phần thân tháp
Hình trụ đứng, thiết kế kín, có khả năng chịu ăn mòn.
Vật liệu chế tạo tùy vào tính chất khí thải:
Nhựa PP, PVC (cho môi trường axit, kiềm nồng độ vừa)
FRP (nhựa composite chịu ăn mòn cao)
Inox 304/316 (khi yêu cầu chịu áp lực, chịu nhiệt)
3.2. Tầng đệm hấp thụ (Packing Bed)
Bộ phận quan trọng giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa khí và chất lỏng.
Vật liệu đệm thường dùng: Pall Ring, Raschig Ring, Saddle Ring, Intalox Saddle, Cascade Mini Ring…
Đặc điểm cần có: bề mặt phát triển lớn, trở lực thấp, chống tắc nghẽn.
3.3. Hệ thống phun dung dịch
Vòi phun dạng tia sương giúp phân bố dung dịch đồng đều trên tầng đệm.
Áp lực phun thường từ 1 - 3 bar, điều chỉnh lưu lượng theo lưu lượng khí và tải ô nhiễm.
3.4. Bộ tách ẩm (Demister)
Loại bỏ các giọt sương nhỏ mang theo ra khỏi khí sạch.
Giúp bảo vệ quạt hút và giảm hơi ẩm thoát ra môi trường.
3.5. Bể dung dịch hấp thụ
Thu hồi dung dịch sau quá trình hấp thụ.
Kết hợp hệ thống bơm tuần hoàn để cấp lại lên tầng phun.
Có hệ thống kiểm soát pH, nồng độ dung dịch.
3.6. Quạt hút và hệ thống đường ống
Duy trì lưu lượng khí ổn định.
Chịu ăn mòn, chịu hóa chất cao (PP, FRP, Inox).
4. Ưu điểm kỹ thuật vượt trội của tháp hấp thụ
| Ưu điểm | Giải thích chi tiết |
|---|---|
| Hiệu suất xử lý cao | Đạt 90% - 99% với các khí tan tốt, hiệu quả cao ngay cả với nồng độ thấp |
| Xử lý đa dạng khí thải | Xử lý khí axit, kiềm, hơi dung môi dễ tan, mùi khó chịu |
| Vận hành ổn định | Hoạt động liên tục, dễ kiểm soát lưu lượng và dung dịch |
| Thiết kế module linh hoạt | Dễ nâng cấp công suất khi mở rộng sản xuất |
| Bảo trì đơn giản | Không nhiều thiết bị động, dễ tháo lắp vệ sinh đệm |
| Chi phí đầu tư hợp lý | Tối ưu chi phí so với các công nghệ nhiệt phân, xúc tác đắt tiền |
5. Những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý
Thành phần và nồng độ khí ô nhiễm
Loại dung dịch hấp thụ (nước, NaOH, H2SO4, Ca(OH)2...)
Nhiệt độ khí thải (càng thấp hiệu suất càng cao)
Thiết kế lớp đệm (chiều cao, kích thước hạt đệm, độ rỗng)
Tốc độ dòng khí và lưu lượng dung dịch phun
6. Ứng dụng thực tế của tháp hấp thụ
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng cụ thể |
|---|---|
| Xi mạ điện hóa | Xử lý khí HCl, HNO3, hơi crom (Cr6+), hơi axit |
| Hóa chất – phân bón | Xử lý SO2, NH3, hơi axit sản xuất axit vô cơ |
| Lò đốt rác, lò hơi | Xử lý SOx, HCl, HF từ quá trình đốt |
| Luyện kim, sản xuất thép | Xử lý khí H2S, hơi axit, SO2 từ lò luyện |
| Dược phẩm, thực phẩm | Xử lý hơi hóa chất tẩy rửa, khí độc sản xuất |
| Ngành mạ nhôm, composite | Xử lý khí VOCs tan được trong dung dịch hấp thụ |
7. Thông số thiết kế tham khảo
| Thông số | Giá trị thiết kế phổ biến |
|---|---|
| Tốc độ khí trong tháp | 1.0 - 3.0 m/s |
| Chiều cao tầng đệm | 1.5 - 3.0 m |
| Tổn thất áp suất | 500 – 1500 Pa |
| Tốc độ dung dịch hấp thụ | 5 – 15 m³/h |
| Thời gian tiếp xúc | 1.5 – 5 giây |
| pH vận hành điển hình | 5 – 12 tùy loại khí |
8. Một số điểm cần lưu ý khi lắp đặt
Cần thiết kế quạt hút đồng bộ với trở lực toàn bộ hệ thống.
Có hệ tiền xử lý nhiệt (cooling tower) nếu khí thải > 60°C.
Trang bị hệ thống kiểm soát pH tự động giúp ổn định hiệu quả xử lý.
Định kỳ kiểm tra tắc nghẽn tầng đệm, vệ sinh vòi phun.
9. Kết luận
Tháp hấp thụ khí thải là giải pháp an toàn, ổn định, tiết kiệm, phù hợp lâu dài cho phần lớn các nhà máy thải khí axit, khí độc tan nước.
Với kinh nghiệm thiết kế, gia công và lắp đặt nhiều hệ thống thực tế, Công ty cổ phần sản xuất và thương mại kỹ thuật IPF Việt Nam sẵn sàng tư vấn giải pháp công nghệ phù hợp nhất theo tính chất khí thải từng nhà máy.
Liên hệ IPF Việt Nam để nhận báo giá và mẫu thiết kế!
Địa chỉ : Ngãi Cầu - An Khánh- Hoài Đức- Hà Nội
Hotline: 0975.360.629
VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN: