Bài giảng Kỹ thuật xử lý phát thải: Chương 7 - TS. Tạ Văn Chương

Ô nhiễm không khí từ khí thải công nghiệp, đặc biệt là các loại khí độc hại, đang là một thách thức môi trường cấp bách trên toàn cầu. Các chất ô nhiễm này, bao gồm cả nguồn gốc hữu cơ và vô cơ như HCl, H2S, SO2, NOx, không chỉ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người mà còn tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và biến đổi khí hậu. Do đó, việc nghiên cứu và triển khai các giải pháp xử lý khí độc trong khí thải trở nên tối quan trọng để đảm bảo chất lượng không khí, tuân thủ các quy định về môi trường và hướng tới sự phát triển bền vững. Tài liệu này sẽ đi sâu vào các phương pháp cốt lõi nhằm kiểm soát và loại bỏ các thành phần độc hại này.

Sinh viên, kỹ sư, nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật môi trường, kỹ thuật hóa học, kỹ thuật năng lượng nhiệt và các chuyên gia quan tâm đến công nghệ xử lý khí thải công nghiệp.

Tài liệu này trình bày toàn diện về các phương pháp xử lý khí độc trong khí thải công nghiệp, nhấn mạnh sự đa dạng của các chất ô nhiễm và tầm quan trọng của việc lựa chọn công nghệ phù hợp. Các chất ô nhiễm được phân loại rõ ràng thành nhóm hữu cơ (ví dụ: etylen, benzen) và vô cơ (ví dụ: HCl, H2S, SO2, NOx), với lưu ý rằng hiệu quả xử lý phụ thuộc vào tính chất hóa học và nồng độ của chúng. Ba phương pháp chính được phân tích chi tiết.

Thứ nhất, quy trình thiêu đốt được giới thiệu như một giải pháp hiệu quả để phân hủy các chất hữu cơ dễ cháy ở nhiệt độ cao (khoảng 1100°C), có khả năng thu hồi nhiệt và sử dụng xúc tác để tiết kiệm năng lượng, đặc biệt ứng dụng trong xử lý chất thải rắn. Thứ hai, phương pháp hấp phụ được mô tả là quá trình các phân tử khí độc bám dính vào bề mặt chất rắn xốp. Tài liệu liệt kê các chất hấp phụ phổ biến như than hoạt tính, kaolin, zeolit, silicagel, và chỉ ra hiệu quả cao (90-98%) đối với hơi hữu cơ và mùi. Đối với NOx, cần hệ thống nhiều tầng do khả năng hấp phụ thấp, nhưng có tiềm năng thu hồi NO2 để sản xuất axit nitric. Thứ ba, quy trình hấp thụ được giải thích là sự khuếch tán chất ô nhiễm vào pha lỏng hoặc rắn, khác biệt với hấp phụ ở cấp độ bề mặt. Ví dụ điển hình là hấp thụ SO2 bằng nước vôi, với hiệu quả chịu ảnh hưởng bởi ái lực hóa học, tốc độ và thời gian dòng khí, cũng như diện tích tiếp xúc.

Nhìn chung, tài liệu cung cấp cái nhìn sâu sắc về logic hoạt động, các thông số kỹ thuật quan trọng và giá trị ứng dụng của từng phương pháp. Nó hàm ý rằng việc tối ưu hóa các quy trình này không chỉ giúp đạt tiêu chuẩn khí thải (TCVN) mà còn có thể mang lại lợi ích kinh tế thông qua thu hồi và tái sử dụng sản phẩm phụ, góp phần vào phát triển công nghiệp bền vững.