Tháp hấp thụ trong xử lý khí CO₂ từ nhà máy nhiệt điện.

Tháp hấp thụ trong xử lý khí CO₂ từ nhà máy nhiệt điện.

1. Thách thức CO₂ từ nhà máy nhiệt điện

Ngành nhiệt điện than là một trong những nguồn phát thải CO₂ lớn nhất hiện nay.

⏺️ Tỷ lệ phát thải CO₂: khoảng 0,9–1,2 tấn CO₂/1 MWh điện.

⏺️ Thành phần khí thải: 12–15% CO₂, N₂, O₂ dư, hơi nước.

⏺️ Tác động: CO₂ là khí nhà kính chủ yếu, gây biến đổi khí hậu, nước biển dâng, thời tiết cực đoan.

Nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam, đã đưa ra cam kết Net Zero 2050, buộc ngành điện phải tìm giải pháp xử lý hoặc giảm phát thải CO₂.

👉 Một trong những công nghệ khả thi và hiệu quả nhất hiện nay là xử lý CO₂ bằng tháp hấp thụ dung dịch amine.

---

2. Nguyên lý tháp hấp thụ trong xử lý CO₂

Cấu tạo tháp hấp thụ

⏺️ Thân tháp: dạng hình trụ đứng, chế tạo bằng thép hợp kim, inox hoặc FRP.

⏺️ Đệm tháp: dạng vòng Raschig, Pall ring hoặc đệm cấu trúc, tăng diện tích tiếp xúc khí – lỏng.

⏺️ Hệ thống phun dung dịch: đầu phun tạo mưa dung dịch amine từ trên xuống.

⏺️ Cửa vào/ra khí: khí thải đi từ dưới lên, dung dịch hấp thụ từ trên xuống.

Nguyên lý hoạt động

⏺️ Bước 1: Khí thải từ lò hơi được quạt hút đưa vào đáy tháp.

⏺️ Bước 2: Dung dịch amine (MEA, DEA, MDEA) được phun từ trên xuống, tiếp xúc trực tiếp với khí CO₂.

⏺️ Bước 3: Phản ứng hấp thụ hóa học diễn ra:

CO2+RNH2→RNHCOO−+H+CO₂ + RNH₂ → RNHCOO⁻ + H⁺CO2​+RNH2​→RNHCOO−+H+

⏺️ Bước 4: Khí sạch (đã giảm nồng độ CO₂) thoát ra phía trên.

⏺️ Bước 5: Dung dịch chứa CO₂ được dẫn sang tháp tái sinh để tách CO₂ và tuần hoàn lại.

---

3. Ưu điểm công nghệ hấp thụ CO₂ bằng amine

⏺️ Hiệu quả cao: Loại bỏ được 85–95% CO₂ trong khí thải.

⏺️ Công nghệ thương mại hóa: Được sử dụng rộng rãi trên thế giới (CCS – Carbon Capture & Storage).

⏺️ Tái sử dụng dung dịch: Dung dịch amine có thể tái sinh, tuần hoàn nhiều lần.

⏺️ Linh hoạt: Có thể áp dụng cho nhiều quy mô nhà máy.

---

4. Ứng dụng trong nhà máy nhiệt điện

Tại Việt Nam

⏺️ Các nhà máy nhiệt điện than như Vũng Áng, Vĩnh Tân, Mông Dương, Duyên Hải đang chịu áp lực lớn từ cam kết giảm phát thải.

⏺️ Tháp hấp thụ CO₂ có thể tích hợp vào hệ thống xử lý khí thải hiện hữu, sau ESP (lọc bụi tĩnh điện) và FGD (khử SO₂).

Trên thế giới

⏺️ Boundary Dam (Canada): Nhà máy đầu tiên thương mại hóa CCS, giảm 90% CO₂ (~1 triệu tấn/năm).

⏺️ Petra Nova (Mỹ): Hệ thống hấp thụ CO₂ quy mô lớn, xử lý hơn 1,4 triệu tấn CO₂/năm.

⏺️ Shidongkou (Trung Quốc): 120.000 tấn CO₂/năm bằng công nghệ hấp thụ amine.

---

5. Thách thức và hạn chế

⏺️ Chi phí đầu tư cao: CCS hiện chiếm 30–40% chi phí sản xuất điện.

⏺️ Tiêu hao năng lượng: Quá trình tái sinh dung dịch amine cần nhiệt, làm giảm hiệu suất nhà máy.

⏺️ Ăn mòn thiết bị: Dung dịch amine có thể ăn mòn kim loại nếu không kiểm soát pH và nhiệt độ.

⏺️ Xử lý CO₂ sau thu hồi: CO₂ cần được nén và chôn lấp (storage) hoặc tái sử dụng (CCU – Carbon Capture & Utilization).

---

6. Giải pháp tối ưu và xu hướng mới

⏺️ Sử dụng dung dịch amine cải tiến: MDEA, piperazine – hấp thụ nhanh, tái sinh ít tốn năng lượng.

⏺️ Kết hợp hấp thụ + màng lọc: Giảm chi phí năng lượng, tăng hiệu quả.

⏺️ Tận dụng CO₂ thu hồi: Sản xuất ure, methanol, đồ uống có gas, hoặc lưu trữ địa chất.

⏺️ Ứng dụng AI & IoT: Giám sát nồng độ CO₂, tự động điều chỉnh pH và lưu lượng dung dịch.

---

7. Kết luận

Trong xu thế toàn cầu giảm phát thải carbon, tháp hấp thụ khí CO₂ bằng dung dịch amine là công nghệ trọng tâm để nhà máy nhiệt điện đáp ứng yêu cầu Net Zero. Dù chi phí còn cao, nhưng đây là giải pháp thực tế, đã được nhiều quốc gia triển khai thành công.

👉 Doanh nghiệp nhiệt điện cần sớm đầu tư công nghệ CCS (Carbon Capture & Storage) hoặc CCU (Carbon Capture & Utilization) để duy trì phát triển bền vững, đồng thời góp phần giảm biến đổi khí hậu.
Bạn cần tư vấn giải pháp xử lý khí CO₂ cho nhà máy nhiệt điện hoặc lò hơi công nghiệp?
Liên hệ IPF Việt Nam để nhận báo giá và mẫu thiết kế!
Website: www.ipf-vn.com
Địa chỉ : Ngãi Cầu - An Khánh- Hà Nội
Hotline: 0975.360.629

---