Tháp hấp thụ trong dây chuyền đốt rác – xử lý đồng thời khí axit và VOCs
Đồng Hữu Cảnh - 24/07/2025
1. Tổng quan về khí thải từ dây chuyền đốt rác
Quá trình đốt rác – dù là rác thải sinh hoạt, rác công nghiệp hay rác y tế – đều tạo ra khí thải với thành phần phức tạp và độc hại. Thành phần khí thải điển hình bao gồm:
⏺️ Khí axit: SO₂ (lưu huỳnh dioxit), NOx, HCl, HF, CO₂ – sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ, nhựa, cao su, chất tẩy rửa...
⏺️ Hợp chất VOCs: toluene, xylene, benzene, acetone, styrene... phát sinh khi đốt nhựa, cao su, sơn, hóa chất
⏺️ Bụi mịn (PM2.5, PM10), tro bay, kim loại nặng ở dạng hơi
⏺️ Khí CO, dioxin/furan nếu đốt không hoàn toàn hoặc điều kiện cháy không tối ưu
Việc xử lý không đầy đủ sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường không khí, làm suy giảm sức khỏe cộng đồng, gây mưa axit và ô nhiễm thứ cấp.
2. Vai trò và nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ khí trong xử lý khí thải đốt rác
2.1. Chức năng chính của tháp hấp thụ
⏺️ Trung hòa khí axit thông qua phản ứng hóa học với dung dịch hấp thụ (NaOH, nước vôi, amoniac...)
⏺️ Hấp thụ một phần VOCs, đặc biệt là những hợp chất có độ tan trong nước cao hoặc tính phân cực mạnh
⏺️ Giảm nhiệt khí thải nếu sử dụng nước làm dung dịch hấp thụ, hỗ trợ giai đoạn xử lý sau
Tháp hấp thụ thường được bố trí sau hệ thống tách bụi và làm mát sơ cấp, hoạt động như tầng xử lý hóa học trước khi khí thải được đưa ra môi trường hoặc qua xử lý VOCs bằng than hoạt tính.
2.2. Nguyên lý hoạt động
Khí thải đi vào tháp hấp thụ từ phía dưới và được dẫn ngược dòng với dung dịch hấp thụ chảy từ trên xuống. Quá trình tiếp xúc giữa khí và dung dịch xảy ra mạnh tại các lớp đệm hoặc qua các vòi phun phân tán dung dịch thành sương mịn.
Phản ứng trung hòa điển hình:
⏺️ SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
⏺️ HCl + NaOH → NaCl + H₂O
⏺️ HF + NaOH → NaF + H₂O
Đối với VOCs, quá trình hấp thụ xảy ra nhờ vào sự hòa tan của các phân tử hữu cơ trong pha lỏng. Hiệu quả phụ thuộc vào độ tan và tính chất hóa học của VOCs.
3. Cấu tạo chi tiết của tháp hấp thụ khí thải dùng trong đốt rác
⏺️ Thân tháp: thường chế tạo bằng vật liệu chịu ăn mòn như nhựa PP, PVC, FRP hoặc thép phủ sơn epoxy
⏺️ Tầng đệm hấp thụ: sử dụng các vật liệu như Pall Ring, Intalox Saddle, Raschig Ring để tăng diện tích tiếp xúc
⏺️ Hệ thống phun dung dịch hấp thụ: bố trí dạng vòi phun sương hoặc hệ tản dòng
⏺️ Tấm tách ẩm (demister): loại bỏ sương dung dịch khỏi khí đầu ra
⏺️ Bể chứa dung dịch hấp thụ tuần hoàn: có thể tích hợp hệ điều chỉnh pH tự động
⏺️ Bơm tuần hoàn: đảm bảo lưu lượng dung dịch đều và liên tục
4. Hiệu quả xử lý khí axit và VOCs trong thực tế
| Thành phần khí thải | Hiệu quả xử lý với tháp hấp thụ | Ghi chú |
|---|---|---|
| SO₂, HCl, HF | 90–99% | Tùy vào pH và nồng độ hóa chất hấp thụ |
| NOx | 30–60% (chủ yếu là NO₂) | Cần thêm giai đoạn xử lý xúc tác nếu yêu cầu cao |
| VOCs tan trong nước | 40–70% | Cần tầng hấp phụ than hoạt tính để xử lý VOCs khó tan |
| Bụi, tro bay | 10–30% | Không phải thiết bị chuyên xử lý bụi, nên kết hợp cyclone/ESP |
5. Giải pháp kết hợp tối ưu trong dây chuyền xử lý khí đốt rác
Để đảm bảo khí thải đạt chuẩn QCVN 61:2016/BTNMT, các nhà máy đốt rác hiện đại thường triển khai hệ thống xử lý nhiều tầng, trong đó tháp hấp thụ là mắt xích quan trọng:
⏺️ Buồng đốt sơ cấp và thứ cấp – đốt rác hoàn toàn ở nhiệt độ 850–1100°C
⏺️ Bộ làm mát khí – giảm nhiệt độ xuống ~120–180°C
⏺️ Cyclone hoặc lọc tĩnh điện (ESP) – tách bụi, tro bay
⏺️ Tháp hấp thụ – xử lý khí axit và một phần VOCs
⏺️ Tháp hấp phụ than hoạt tính hoặc xúc tác nhiệt – xử lý VOCs, dioxin/furan
⏺️ Tấm lọc tách ẩm – đảm bảo khí đầu ra khô, đạt chuẩn
6. Ưu điểm nổi bật khi sử dụng tháp hấp thụ trong đốt rác
⏺️ Xử lý hiệu quả khí axit với chi phí vận hành thấp
⏺️ Kết cấu đơn giản, dễ vận hành, dễ tích hợp vào hệ thống có sẵn
⏺️ Có khả năng điều chỉnh linh hoạt nồng độ dung dịch theo tải lượng khí
⏺️ Phù hợp với nhiều loại rác: sinh hoạt, y tế, công nghiệp
⏺️ Giảm tải cho hệ thống hấp phụ VOCs ở tầng sau, kéo dài tuổi thọ than hoạt tính
7. Một số lưu ý kỹ thuật khi vận hành
⏺️ Duy trì pH dung dịch ở mức thích hợp (8–10 với NaOH) để đạt hiệu quả cao
⏺️ Kiểm tra định kỳ packing đệm để tránh nghẹt hoặc giảm lưu thông khí
⏺️ Xử lý nước hấp thụ sau khi bão hòa để tránh phát thải thứ cấp
⏺️ Kết hợp hệ thống đo khí thải đầu ra (SO₂, HCl, NOx) để hiệu chỉnh vận hành
Kết luận
Trong bối cảnh yêu cầu kiểm soát khí thải ngày càng nghiêm ngặt, tháp hấp thụ đóng vai trò không thể thiếu trong các dây chuyền đốt rác hiện đại. Thiết bị này không chỉ giúp trung hòa hiệu quả khí axit độc hại mà còn hỗ trợ giảm thiểu nồng độ VOCs, góp phần hoàn thiện hệ thống xử lý khí thải đồng bộ, đảm bảo xả thải đạt quy chuẩn và vận hành an toàn, bền vững cho nhà máy.
Bạn đang cần tư vấn giải pháp thiết kế hệ thống tháp hấp thụ cho lò đốt rác?
Liên hệ ngay với IPF Việt Nam để được hỗ trợ thiết kế – thi công trọn gói, lựa chọn vật liệu phù hợp, đảm bảo hiệu quả xử lý và chi phí tối ưu.
Địa chỉ : Ngãi Cầu - An Khánh- Hà Nội
Hotline: 0975.360.629
VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN: