Ứng dụng tháp hấp thụ trong hệ thống xử lý khí trung hòa acid – base.
Đồng Hữu Cảnh - 31/10/2025
1. Tổng quan về khí thải acid – base trong công nghiệp
Trong nhiều quy trình sản xuất như xi mạ, tẩy rửa kim loại, sản xuất pin, hóa chất, phân bón, dược phẩm, khí thải thường chứa:
⏺️ Khí acid: HCl, SO₂, HF, Cl₂, H₂S
⏺️ Khí base (kiềm): NH₃, amine, hơi NaOH
Các loại khí này ăn mòn thiết bị, gây kích ứng hô hấp, ô nhiễm môi trường và vi phạm chuẩn khí thải công nghiệp (QCVN 19, 20) nếu không được xử lý đúng cách.
👉 Giải pháp phổ biến, hiệu quả nhất hiện nay chính là tháp hấp thụ trung hòa acid – base.
2. Nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ trung hòa
Tháp hấp thụ hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi chất giữa pha khí và pha lỏng.
⏺️ Dòng khí thải acid hoặc base được dẫn từ dưới lên (hoặc ngang).
⏺️ Dòng dung dịch hấp thụ trung hòa (NaOH, H₂SO₄, Na₂CO₃…) được phun từ trên xuống qua vòi phun hoặc lớp đệm.
⏺️ Khi hai pha tiếp xúc, các phản ứng trung hòa xảy ra:
Ví dụ:
⏺️ HCl + NaOH → NaCl + H₂O
⏺️ SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
⏺️ NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄
Kết quả: khí độc được trung hòa, chỉ còn hơi nước và khí sạch thải ra môi trường.
3. Cấu tạo cơ bản của tháp hấp thụ trung hòa acid – base
| Bộ phận | Chức năng chính |
|---|---|
| Thân tháp | Chứa dòng khí và dung dịch hấp thụ, thường làm bằng nhựa PP, FRP hoặc PVC. |
| Tầng đệm | Tăng diện tích tiếp xúc khí – dung dịch, dùng Raschig ring, Pall ring, Intalox saddle. |
| Vòi phun | Phun dung dịch hấp thụ đều, tạo màng lỏng phủ tầng đệm. |
| Bể chứa dung dịch | Nơi chứa dung dịch NaOH, H₂SO₄ hoặc nước trung hòa. |
| Bơm tuần hoàn | Dẫn dung dịch hấp thụ lên vòi phun. |
| Ống dẫn khí – ống xả | Dẫn khí vào/ra, thường tích hợp Demister (tấm tách sương). |
4. Lựa chọn dung dịch hấp thụ phù hợp
| Loại khí thải | Dung dịch hấp thụ khuyến nghị |
|---|---|
| HCl, Cl₂, SO₂, HF | Dung dịch kiềm NaOH hoặc Na₂CO₃ |
| NH₃, hơi amine, NaOH bay hơi | Dung dịch acid H₂SO₄ hoặc HCl loãng |
| H₂S, VOCs có tính acid nhẹ | Dung dịch NaOH + chất oxy hóa (NaClO) |
Việc lựa chọn đúng dung dịch giúp đạt hiệu suất hấp thụ 90–98%, tiết kiệm hóa chất và tránh tạo bọt dư.
5. Ưu điểm của hệ thống tháp hấp thụ trung hòa acid – base
⏺️ Hiệu suất xử lý cao: đạt đến 98% với khí acid và 95% với khí kiềm.
⏺️ Tự động hóa vận hành: đo pH, bổ sung hóa chất, xả nước thải tự động.
⏺️ Chống ăn mòn tốt: dùng vật liệu PP, FRP chịu axit – kiềm mạnh.
⏺️ Tiết kiệm vận hành: hóa chất được tuần hoàn nhiều chu kỳ.
⏺️ Đáp ứng chuẩn khí thải QCVN: đảm bảo an toàn môi trường và sức khỏe lao động.
6. Ứng dụng thực tế
6. Ứng dụng thực tế| Ngành công nghiệp | Ứng dụng cụ thể |
|---|---|
| Xi mạ, hóa chất, phân bón | Trung hòa khí HCl, H₂SO₄, SO₂, NH₃. |
| Dược phẩm, mỹ phẩm, sơn, in ấn | Xử lý hơi dung môi, VOCs và khí acid nhẹ. |
| Pin, ắc quy, điện tử | Hấp thụ hơi acid bay hơi trong sản xuất. |
| Xử lý nước thải | Khử mùi H₂S, amine, hơi kiềm phát sinh. |
7. Vật liệu chế tạo tháp hấp thụ phù hợp
⏺️ PP (Polypropylene): chống ăn mòn cao, nhẹ, giá hợp lý – dùng nhiều trong hệ thống acid/kiềm.
⏺️ FRP (Composite): bền cơ học, chịu thời tiết, phù hợp môi trường ngoài trời.
⏺️ Inox 304/316: dùng cho khí nóng, dung môi trung tính, nơi yêu cầu cơ khí cao.
8. Tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật áp dụng
⏺️ QCVN 19:2009/BTNMT – Khí thải công nghiệp có chứa SO₂, NOx, HCl.
⏺️ QCVN 20:2009/BTNMT – Khí thải có chứa hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC).
⏺️ TCVN 6981:2001 – Thiết bị xử lý khí công nghiệp – Tháp hấp thụ.
9. Kết luận – Giải pháp trung hòa khí acid – base hiệu quả
Tháp hấp thụ trung hòa acid – base là giải pháp xử lý khí thải linh hoạt, hiệu quả và bền vững nhất hiện nay.
Nhờ khả năng phản ứng hóa học nhanh, dễ kiểm soát pH, và vật liệu chống ăn mòn ưu việt, tháp đáp ứng mọi môi trường khí độc trong nhà máy hóa chất, xi mạ, dược phẩm, VOCs.
👉 Lựa chọn đúng dung dịch hấp thụ, vật liệu và thiết kế tầng đệm giúp đạt hiệu suất >95%, giảm chi phí và đảm bảo tuân thủ QCVN.
VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN: