Tháp phun lốc xoáy là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động trong xử lý khí thải công nghiệp
Đồng Hữu Cảnh - 06/06/2025
1. Tháp phun lốc xoáy là gì?
Tháp phun lốc xoáy (còn gọi là Cyclone Spray Tower hoặc Cyclonic Wet Scrubber) là thiết bị xử lý khí thải công nghiệp kết hợp giữa hai nguyên lý:
Chuyển động lốc xoáy (cyclone): tạo lực ly tâm để tách bụi, hơi chất lỏng hoặc khí độc ra khỏi luồng khí.
Phun sương dung dịch hấp thụ: sử dụng hóa chất hoặc nước để rửa khí, trung hòa các chất ô nhiễm.
Khi dòng khí chứa bụi, hơi axit, khí độc bay hơi (VOCs) đi vào tháp, chúng bị quay tròn theo dòng xoáy cưỡng bức và tiếp xúc với các giọt dung dịch phun ra từ hệ thống vòi áp lực cao. Sự kết hợp giữa lực ly tâm, va chạm vật lý và phản ứng hóa học sẽ giúp tách bỏ bụi, khí độc, hơi ẩm ra khỏi luồng khí, trả lại khí sạch thoát ra môi trường.
2. Cấu tạo chi tiết của tháp phun lốc xoáy
Tùy theo công suất và môi trường sử dụng, tháp có thể được thiết kế hình trụ đứng hoặc dạng khối hộp, tuy nhiên về cơ bản sẽ gồm các bộ phận sau:
1. Buồng tạo lốc xoáy (Cyclone Chamber)
Là buồng chính nơi khí thải đi vào theo chiều tiếp tuyến, tạo vòng xoáy mạnh với tốc độ cao (5–30 m/s).
Lực ly tâm sinh ra làm bụi, sương hóa chất và các hạt nặng bị đẩy ra ngoài thành, tăng khả năng tiếp xúc với dung dịch hấp thụ.
2. Hệ thống vòi phun sương
Lắp đặt bên trong tháp, thường bố trí dạng tầng hoặc phân tầng nhiều điểm, tùy lưu lượng khí và mức ô nhiễm.
Dùng để phun dung dịch hấp thụ dạng sương mịn vào vùng lốc xoáy – tăng diện tích tiếp xúc và khả năng hấp thụ khí độc.
Dung dịch thường dùng: nước, NaOH, Na₂CO₃, H₂O₂, hoặc axit yếu trung hòa.
3. Buồng lắng, tách giọt và làm sạch khí
Tại đây, các hạt bụi và dung dịch lẫn khí đã tiếp xúc sẽ được tách khỏi dòng khí nhờ trọng lực, vách chắn hoặc demister (tấm tách ẩm).
Tùy thiết kế, có thể tích hợp thêm lọc than hoạt tính hoặc lớp vật liệu đệm hấp phụ VOCs nếu cần xử lý sâu.
4. Bể chứa dung dịch hấp thụ (bồn đáy)
Nằm dưới cùng của tháp, thu gom dung dịch sau khi đã tiếp xúc với khí thải.
Có thể tái tuần hoàn (nếu vẫn còn hoạt tính) hoặc xả bỏ theo chu kỳ.
Tích hợp bơm cấp, van xả, ống tràn chống đầy, và hệ thống đo mức.
5. Cửa thoát khí sạch
Nằm ở phần trên của tháp, nơi khí đã được xử lý rời khỏi hệ thống để đưa ra môi trường hoặc xử lý tiếp theo.
3. Nguyên lý hoạt động của tháp phun lốc xoáy
Quy trình xử lý khí thải trong tháp phun lốc xoáy diễn ra theo các bước:
Bước 1: Khí thải đi vào buồng lốc xoáy
Khí thải được dẫn vào theo phương tiếp tuyến của tháp.
Dòng khí quay tròn quanh trục trung tâm tạo ra lực ly tâm rất lớn.
Bước 2: Dung dịch hấp thụ được phun vào
Các vòi phun áp lực cao phun sương dung dịch vào vùng xoáy.
Các hạt bụi, khí độc, VOCs… bị va chạm, hấp thụ hoặc phản ứng hóa học với dung dịch.
Bước 3: Chất bẩn tách khỏi dòng khí
Dưới tác dụng ly tâm và trọng lực, bụi bẩn + dung dịch hấp thụ no tải rơi xuống bồn đáy.
Phần khí sạch tiếp tục đi lên.
Bước 4: Khí sạch thoát ra ngoài
Trước khi ra khỏi hệ thống, khí sẽ đi qua buồng tách giọt hoặc demister để loại bỏ sương còn lại.
Đảm bảo khí ra không cuốn theo hơi ẩm hay hóa chất dư.
4. Ưu điểm vượt trội của tháp phun lốc xoáy
| Ưu điểm | Giải thích |
|---|---|
| 🔷 Xử lý bụi và khí độc cùng lúc | Khác với các hệ thống tách riêng, tháp lốc xoáy làm được cả hai |
| 🔷 Thiết kế gọn, dễ bảo trì | Không có bộ lọc vật lý, ít hư hỏng cơ khí |
| 🔷 Không cần dùng điện cực hay vật tư tiêu hao | Giảm chi phí vận hành so với lọc tĩnh điện |
| 🔷 Ứng dụng đa ngành | Từ hóa chất, xi mạ, thực phẩm đến luyện kim, sơn công nghiệp |
| 🔷 Khả năng tùy biến cao | Điều chỉnh nồng độ dung dịch, lưu lượng khí, loại vòi phun theo nhu cầu thực tế |
5. Ứng dụng thực tế trong xử lý khí thải
Tháp phun lốc xoáy được ứng dụng nhiều trong:
💨 Xử lý khí HCl, H₂S, SO₂, NH₃, VOCs sinh ra từ quá trình hóa chất, xi mạ, in ấn.
🧪 Loại bỏ bụi mịn, hơi dung môi, mùi khó chịu trong xưởng sơn, nhựa, dệt, bao bì.
🧯 Làm mát khí nóng trước khi qua hệ lọc than hoặc hấp phụ.
🌫️ Tiền xử lý trước tháp hấp thụ, lọc tĩnh điện, hoặc tháp hấp phụ than hoạt tính.
6. Vật liệu chế tạo phổ biến
| Vật liệu | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|
| Nhựa PP | Môi trường axit nhẹ, nhiệt độ ≤ 90°C |
| PVC | Khí thải trung tính, độ ẩm cao |
| FRP (composite) | Khí ăn mòn mạnh, chịu áp lực – công suất lớn |
| Inox 304/316 | Ít sử dụng hơn – dùng cho khí không chứa hóa chất ăn mòn |
7. Kết luận
Tháp phun lốc xoáy là một giải pháp xử lý khí thải hiệu quả, tiết kiệm và dễ vận hành, đặc biệt thích hợp cho các hệ thống cần xử lý đa dạng thành phần ô nhiễm như bụi, hơi hóa chất, khí VOCs… Với thiết kế đơn giản, dễ lắp đặt và vật liệu đa dạng, thiết bị này phù hợp cho doanh nghiệp vừa và nhỏ, cũng như các nhà máy lớn có yêu cầu xử lý sơ cấp trước khi khí ra môi trường.
8. IPF Việt Nam – Chuyên cung cấp tháp phun lốc xoáy công nghiệp theo yêu cầu
Chúng tôi cung cấp:
Tháp phun lốc xoáy bằng nhựa PP, PVC, FRP chống ăn mòn
Thiết kế – gia công – lắp đặt trọn gói hệ thống xử lý khí
Tư vấn lựa chọn hóa chất hấp thụ và sơ đồ xử lý phù hợp
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: