TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI AXIT FLOHYĐRIC (HF)
Tổng quan về khí thải axit flohydric (HF),hiện nay, có rất nhiều phương pháp xử lý khí axit flohydric (HF) với nhiều công nghệ và trang thiết bị tiên tiến .
1. Nguồn gốc trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Khí HF được sinh ra từ các từ các nhà máy Supephotphat, các lò nung gạch ngói, gốm sứ, thuỷ tinh và từ quá trình đốt than….
1.1 Tính chất hóa học (tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF) )
Cấu tạo phân tử HF
Axit Flohyđric là axit yếu nhất
Khí HF tan vô hạn trong nước tạo ra dd axit flohidric, khác với axit HCl, axit HF là axit yếu, tính chất đặc biệt của axit HF là tác dụng với silic đioxit (SiO2) có trong thành phần thủy tinh) → do đó không dùng chai lọ thủy tinh để đựng dd axit HF.
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
Hơi nước bốc cháy khi tiếp xúc với khí flo:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
1.2 Tính chất vật lý trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
HF là một chất không màu, độc, tnc = -3.36oC, ts = 19.52oC, KLR 0.98g/cm3 (ở 12oC). Tan vô hạn trong nước tạo thành Axit Flohydric
1.3 Tác hại tổng trong quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Khí HF gây tác hại lớn đến cây xanh, đốt cháy đầu lá, làm rụng hoa quả, quả nhỏ, lép, hạn chế sự sinh trưởng của cây.
Đối với con người khí HF gây viêm da, nếu tác động lâu dài có thể gây phá huỷ cấu trúc của xương, gây bệnh về thận. Người bị nhiễm HF sẽ bị đau xương ức, ho ra đờm hoặc ra máu, phù nề phổi.Những chỗ tiếp xúc với HF có thể bị loét.
2. Các phương pháp xử lý khí thải hiện nay trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
2.1 Phương pháp tiêu hủy trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Để phân hủy một số chất khí hoặc hơi độc thành một hoặc nhiều chất ít hoặc không độc hại có thể thực hiện bằng nguồn nhiệt – phân hủy nhiệt; hoặc phân hủy nhiệt có xúc tác hay thông qua các phản ứng hóa học; hoặc kết hợp cả 2 phương pháp đốt.
2.2 Phương pháp tiêu hủy bằng nhiệt và đốt trong tổng quan về khí thải axit flohydric (HF)
Đốt và phân hủy bằng nhiệt là phương pháp phù hợp với khí thải chứa các hợp chất hữu cơ như các hơi dung môi, hơi lò cốc hóa than, hơi đốt,…với điều kiện nhiệt độ cao, các chất hữu cơ sẽ bị phân hủy thành các sản phẩm không độc hại hoặc ít độc hại hơn như muội than, khí CO2 và hơi nước.
Trong thực tế, phương pháp này thường được áp dụng khi khí và hơi độc, thu hồi đắt và có thể tận dụng nhiệt từ quá trình đốt cũng như thu sản phẩm là than hoạt tính.
Để phân hủy tự do, nhiệt độ phân hủy đòi hỏi cao và tốc độ phân hủy thường chậm. Vì vậy, người ta thường tiến hành với sự có mặt của các chất xúc tác.
Mặt khác có thể tiến hành đốt với không khí. Ví dụ: Đốt khí đồng hành trong khai thác dầu mỏ ngay tại dàn khoan.
Sơ đồ thiết bị tiêu hủy bằng nhiệt
2.3 Phương pháp tiêu hủy bằng chất hóa học trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Đây là phương pháp được sử dụng khá phổ biến đối với các khí và hơi dung môi độc hại.
Đối với các chất hữu cơ độc hai như thuốc trừ dịch hại, người ta thường sử dụng các phản ứng oxi hóa để thay đổi cấu trúc phân tử hay dạng tồn tại của chúng để trở thành các sản phẩm ít có hại đối với người và động vật. Ví dụ như:
- Oxi hóa bằng ôzôn với sự có mặt của tia cực tím.
Chất trừ dịch hại + O3 CO2 + H2O + Chất ít độc hại
- Oxi hóa bằng chất oxi hóa mạnh khác.
Chất hữu cơ + KMnO4 = Mn2+ + CO2 + H2O + …
Chất hữu cơ + KMnO4 = MnO2 + các sản phẩm ít độc hại.
Thông thường trong thực tế, người ta sử dụng tổng hợp các phương pháp nói trên để đạt được hiệu quả xử lý cao hơn.
2.4 Phương pháp ngưng tụ trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên sự hạ thấp nhiệt độ môi trường xuống một giá trị nhất định thì hầu như các chất ở thể hơi sẽ ngưng tụ lại và sau đó thu hồi hoặc xử lý tiêu hủy. Phương pháp này không xử lý triệt để hơi và chất khí độc.
Ở điều kiện bình thường, xử lý bằng phương pháp ngưng tụ thường chỉ thu hồi được hơi các dung môi hữu cơ, hơi axit,…trong khí thải có nồng độ tương đối cao (>20 g/m3). Trong trường hợp nồng độ nhỏ, người ta thường dùng phương pháp hấp thụ hay hấp phụ.
Hình 2.4 : Sơ đồ thiết bị ngưng tụ tiếp xúc.
2.5 Phương pháp hấp thụ trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Hấp thụ khí bằng chất lỏng là một trong những quá trình hòa tan khí trong chất lỏng khi chúng có sự tiếp xúc với nhau. Quá trình này được dựa trên cơ sở của quá trình truyền khối, nghĩa là phân chia hai pha.
Phụ thuộc vào sự tương tác giữa các chất hấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí, phương pháp hấp thụ này được chia ra làm 2 quá trình: hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Hấp thụ vật lý được dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng. Còn đối với hấp thụ hóa học giữa chất bị hấp thụ và chất hấp thụ hoặc với cấu tử trong pha lỏng thường xảy ra phản ứng hóa học.
Cơ chế của quá trình này có thể được chia thành ba bước:
- Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm ở thể khí trong khối khí thải lên trên bề mặt của chất lỏng hấp thụ.
- Thâm nhập và có thể hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ.
- Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt sẽ ngăn cách vào sâu trong lòng khối chất lỏng hấp thụ.
Các chất hấp thụ cần dùng để khử các loại khí độc hại khác.
Các loại thiết bị hấp thụ:
- Thiết bị hấp thụ kiểu màng chất lỏng
- Thiết bị màng đĩa quay
- Tháp hấp thụ đệm
- Tháp hấp thụ sủi bọt
- Tháp hấp thụ kiểu đĩa chụp
- Tháp phun
- Thiết bị phun sương kiểu cơ khí
2.5 Phương pháp hấp phụ trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
2.5.1 Khái niệm.
Hấp phụ là một quá trình truyền khối giữa 2 pha khí và rắn, là quá trình hút khí (hay hơi) vào chất rắn, trong đó vật chất (một cấu tử hay một nhóm cấu tử) đi từ pha khí vào pha rắn. Có thể mang tính chất vật lý hoặc hóa học.
Hấp phụ vật lý: là loại hấp phụ gây ra do tương tác chủ yếu giữa các phân tử, nó giống như tương tác trong hiện tượng ngưng tụ. Lực tương tác là lực Van Der Wall.
Hấp phụ hóa học: là loại hấp phụ gây ra do tương tác mạnh giữa các phần tử và tạo ra hợp chất bề mặt giữa bề mặt chất hấp phụ và các phần tử bị hấp phụ.
2.5.2 Nguyên lý hoạt động.
Hơi và khí độc khi đi qua lớp chất hấp phụ, chúng bị giữ lại nhờ hiện tượng hấp phụ.Nếu ta chọn được các chất hấp phụ chọn lọc, thì có thể loại bỏ được các chất độc hại mà không ảnh hưởng đến thành phần các khí không có hại khác.
Ví dụ về một sơ đồ một đơn nguyên dùng phương pháp hấp phụ trong xử lý khí thải:
Sơ đồ một đơn nguyên thực hiện quá trình hấp phụ chất khí.
2.5.3 Cấu tạo
Để thực hiện quá trình hấp phụ, người ta dùng một thiết bị có tên là tháp hấp phụ, thiết bị có thiết kế hình trụ tròn làm bằng thép hoặc bêtông, bên trong tháp có chứa các lớp vật liệu hấp phụ như than hoạt tính, silicazel, zeoliz, sỉ đồng, các hợp chất của mangan, đá vôi,…
Nguyên lý hoạt động.
- Dòng khí độc có nồng độ ban đầu (tính theo tỷ khối lượng) được đưa vào tháp từ dưới lên, dòng khí độc sẽ đi qua lớp vật liệu. Tại lớp vật liệu sẽ xảy ra quá trình truyền khối giữa 2 pha khí và rắn, khí độc sẽ được giữ trên lớp vật liệu đó cho tới khi đạt được trạng thái cân bằng và cứ thế thiết lập các cân bằng liên tục cho đến đỉnh tháp và dòng khí đầu ra đạt giá trị nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép.
- Sau một thời gian, lớp vật liệu hấp thụ không còn khả năng hấp phụ, ta tiến hành hoàn nguyên bằng cách; một là thay thế lớp vật liệu khác, ail à hoàn nguyên tại chỗ bằng phương pháp giải hấp.
Vd: tháp (1) thực hiện quá trình hấp phụ, tháp (2) thực hiện quá trình giải hấp: các van sau đây sẽ được đóng 1, 2, 3’, 4’ và các van sau đây sẽ mở 1’, 2’, 3, 4.
2.5.4 Các chất hấp phụ sử dụng trong công nghệ xử lý khí thải.
Than hoạt tính: là chất hấp phụ rắn, xốp, không phân cực và có bề mặt riêng rất lớn. Than hoạt tính có tác dụng hấp phụ tốt đối với các chất không hoặc kém phân cực ở dạng khí và dạng lỏng. Thường dùng làm mặt nạ phòng độc, làm sạch mùi và khử màu các sản phẩm dầu mỡ,…
Silica gel: là gel của anhydrite axit silisic có cấu trúc lỗ xốp rất phát triển. Dễ dàng hấp phụ các chất phân cực cũng như các chất có thể tạo với nhóm hydroxyl các liên kết kiểu cầu hydro. Đối với các chất không phân cực, sự hấp phụ trên silica gel chủ yếu do tác dụng của lực mao dẫn trong các lỗ xốp.
Zeolite: là các hợp chất alumosilicat có cấu trúc tinh thể. Các zeolite có tính hấp phụ khá tốt và tính chọn lọc cao.
Các chất hấp phụ tự nhiên: trong tự nhiên có nhiều khoáng chất có tính hấp phụ như sét, bentonit, diatomit,…song khả năng hấp phụ của chúng thường được làm tang lên nhiều sau khi được xử lý bằng các phương pháp phù hợp, tính ưu việt nhất của các chất hấp phụ tự nhiên là chúng có giá thành thấp so với các chất hấp phụ nhân tạo.
Ưu nhược điểm của phương pháp hấp phụ trong tổng quan về khí thải axit flohyđric (HF)
Ưu điểm:
- Hiệu quả cao: khả năng làm sạch cao, tốc độ xử lý nhanh,…
- Dễ vận hành
- Chất bị hấp phụ sau khi sử dụng đều có khả năng tái sinh, thu hồi được chất quý,…
- Không cần phải xử lý khí thải
- Xử lý được nhiều chất.
Nhược điểm:
- Chi phí vận hành , giá thành thiết bị xử lý cao.
- Bị ảnh hưởng bởi các chất hữu cơ khác.
- Cần tái sinh vật liệu hấp phụ
Công ty xử lý khí thải Hòa Bình Xanh của chúng tôi rất mong được phục vụ quý khách.
Công ty Hòa Bình Xanh chuyên thiết kế hệ thống xử lý khí thải cùng với đội ngũ thạc sĩ, kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm. Công ty Hòa Bình Xanh sẽ tư vấn các phương án thi công tối ưu nhất cho công trình của quý khách cũng như báo giá dịch vụ thi công.Chúng tôi xin đảm bảo sẽ là hài lòng quý khách khi đến với dịch vụ của công ty chúng tôi.
Mọi chi tiết xin liên hệ hotline: 0943.466.579
Liên hệ công ty Hòa Bình Xanh
