Trong quá trình sản xuất công nghiệp, nguồn gây ô nhiễm chủ yếu bao gồm các loại khí thải độc hại như SO2, NO2, CO… Trong số đó, khí CO thường xuất hiện và hình thành chủ yếu từ quá trình đốt lò hơi (sấy, gia nhiệt, làm chín thực phẩm, khử trùng, nhuộm…). Nguyên nhân chính là do các lò hơi vẫn hoạt động theo phương pháp thủ công truyền thống, chưa áp dụng công nghệ tự động. Việc cung cấp và điều chỉnh khí thải thường dựa vào tay người lao động, dẫn đến việc phát thải lượng CO vào môi trường không thể tránh khỏi. Để xử lý khí thải CO hiệu quả hãy cùng theo dõi bài viết sau với 4 Phương pháp giá rẻ và hiệu quả được Môi Trường DCI chia sẻ ở bài viết sau.
Khí CO là khí gì?
Khí Carbon Monoxide (CO), được biết đến với tên gọi thông thường là khí CO, là một loại khí không màu, không mùi và nặng hơn không khí. Do đó, nó thường tập trung ở gần mặt đất – nơi mà con người sinh sống và hoạt động hàng ngày. Khí CO được tạo ra trong quá trình đốt cháy các nguyên liệu hóa thạch hoặc củi trong điều kiện thiếu oxi. Nó cũng phát sinh từ các hoạt động sản xuất, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch và ngành công nghiệp luyện kim.
CO có khả năng kết hợp mạnh mẽ với hồng cầu trong máu, tạo thành hemoglobin (Hb) và homozygous (HbCO), làm ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển oxy trong cơ thể. Sự gắn kết này là nguyên nhân chính gây nguy cơ ngộ độc CO khi nồng độ CO trong môi trường tăng cao. Khi hít phải một lượng lớn CO, sự cạnh tranh giữa CO và oxy trong quá trình kết hợp với hemoglobin (Hb) trong máu sẽ làm giảm lượng oxy có sẵn, gây ra hậu quả nghiêm trọng cho hệ thần kinh và có thể dẫn đến tử vong (ở nồng độ 0.1%).
Để đối phó với vấn đề này, các biện pháp xử lý khí thải CO và quản lý môi trường được đặt ra và triển khai rộng rãi. Các phương pháp xử lý hóa học và vật lý được áp dụng để giảm thiểu khí thải CO từ các nguồn khác nhau, nhằm bảo vệ sức khỏe của cộng đồng và giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường.
Công nghệ xử lý khí thải CO đạt chuẩn
Dưới điều kiện bình thường, khí CO gần như không phản ứng hóa học, tạo ra nhiều thách thức trong việc xử lý. Để giải quyết vấn đề này, bốn phương pháp phổ biến được áp dụng để xử lý khí thải CO, bao gồm:
Xử lý khí thải CO bằng phương pháp hóa học
Trong điều kiện bình thường, khí CO gần như không phản ứng hóa học, làm cho quá trình xử lý khí thải CO trở nên khó khăn. Hai phương pháp chính được áp dụng để xử lý khí thải CO là phương pháp hóa học và phương pháp vật lý.
Xử lý khí thải CO bằng phương pháp vật lý
Hiện tượng sinh khí CO xuất phát từ vật liệu cháy chưa hoàn toàn và quá trình đốt cháy diễn ra trong môi trường thiếu oxi. Để xử lý hiệu quả khí thải CO, phương pháp đốt hoàn lưu được áp dụng. Đơn giản, hệ thống xử lý khí thải CO bằng đốt hoàn lưu hoạt động dựa trên lực ly tâm để tách các loại khí có khối lượng khác nhau. Sau khi loại bỏ các tạp chất, dòng khí CO được dẫn về lò hơi và đốt lại để chuyển đổi thành khí CO2 và nước, không gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Phương pháp này là một trong những giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động của khí thải CO đối với môi trường và cộng đồng.
Phương pháp tách màng
Bằng việc áp dụng các công nghệ tiên tiến, như sử dụng màng vô cơ, màng polyme hoặc màng sợi rỗng, chúng ta có thể hiệu quả tách khí CO khỏi dòng khí thải một cách hiệu quả.
- Sử Dụng Màng Vô Cơ: Màng vô cơ là một lựa chọn phổ biến cho việc tách khí CO. Các loại màng này bao gồm zeolite, thủy tinh, silic cacbua, titania và nhôm, với đặc tính bền cao và khả năng tách mạnh mẽ.
- Sử Dụng Màng Polyme: Màng polyme là một phương pháp khác được sử dụng để tách khí CO. Các loại màng này vận chuyển các chất qua cơ chế khuếch tán dung dịch, mang lại hiệu suất phân tách cao và chi phí thấp. Điều này làm cho chúng trở thành lựa chọn phổ biến trong ứng dụng thực tế.
- Sử Dụng Màng Sợi Rỗng: Màng sợi rỗng, chủ yếu được làm từ PVDF, cũng là một phương pháp phổ biến để tách khí CO. Những loại màng này có khả năng tách màng và hấp thụ CO qua màng lớn, đồng thời đảm bảo hiệu suất tốt và độ ổn định cơ học cao.
Việc sử dụng các loại màng này không chỉ giúp chúng ta giảm thiểu lượng khí CO trong dòng khí thải mà còn đóng góp vào việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người một cách hiệu quả.
Xem thêm: Giải pháp xử lý khí thải NH3 (amoniac) bảo vệ môi trường
Phương pháp tuần hoàn chọn lọc (SEGR)
Phương pháp này sử dụng một quy trình chọn lọc khí CO2 từ khí thải bằng cách đưa nó vào tuabin khí. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ đầu vào và sức ly tâm, quy trình này giúp tăng cường sự hấp thụ của chất lỏng đối với khí CO, làm tăng nhiệt độ của khí thải trong tuabin. Kết quả là, hiệu suất xử lý được cải thiện đồng thời giảm chi phí vận hành.
Làm thế nào để đảm bảo hệ thống xử lý khí thải CO ổn định?
Việc điều chỉnh quá trình đốt cháy để giảm lượng khí CO phát thải là một giải pháp không chỉ hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí trong việc xử lý khí CO.
Trái ngược với khí SO2, mà lượng phát thải phụ thuộc hoàn toàn vào hàm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu, lượng CO phát thải trong quá trình đốt nhiên liệu lại chịu ảnh hưởng bởi hai yếu tố chính:
- Tỷ Lệ Nhiên Liệu và Không Khí: Khi tỷ lệ không khí dư thừa cao hơn, lượng CO sinh ra sẽ giảm. Tuy nhiên, điều này cũng có thể dẫn đến việc tăng sản xuất khí NOx và yêu cầu thiết bị xử lý khí lớn hơn. Do đó, việc cân nhắc và điều chỉnh lượng không khí cung cấp là cần thiết để đạt được sự cân bằng phù hợp.
- Phương Pháp Cung Cấp Nhiên Liệu: Để giảm thiểu sự hình thành của CO, việc cung cấp nhiên liệu cần được thực hiện một cách cẩn thận, đảm bảo rằng lượng nhiên liệu là đủ để duy trì ngọn lửa và tránh tình trạng tắt lửa giữa quá trình đốt. Điều này đặc biệt quan trọng khi sử dụng than hoặc củi, nên được thêm vào lò đốt từng phần một với lượng vừa đủ để duy trì sự cháy ổn định.
Xem thêm: Tác hại và phương pháp xử lý khí thải SO2 tốt nhất hiện nay
Kết Luận
Xử lý khí thải CO không chỉ là một bước quan trọng trong việc bảo vệ môi trường mà còn là biện pháp quan trọng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Với sự phát triển của công nghệ, chúng ta có thể tin rằng trong tương lai, khí thải CO sẽ không còn là một vấn đề lớn như hiện nay.