HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ AMONIAC TRONG KHÍ THẢI NHÀ MÁY PHÂN ĐẠM

Phân bón là một chất được thêm vào đất để cải thiện sự tăng trưởng và năng suất của thực vật. Phân bón tổng hợp hiện đại bao gồm chủ yếu là các hợp chất nitơ, phốt pho và kali với các chất dinh dưỡng thứ cấp được bổ sung. Việc sử dụng phân bón tổng hợp đã cải thiện đáng kể chất lượng và số lượng thực phẩm hiện có, mặc dù việc sử dụng lâu dài của họ được các nhà môi trường tranh luận.
Trong quá trình sản xuất phân đạm, khí amoniac là 1 trong các thành phần quan trọng nhất. 
Khoảng 80% amoniac được sản xuất bởi công nghiệp được sử dụng trong nông nghiệp làm phân bón. Amoniac cũng được sử dụng như một chất khí làm lạnh, để làm sạch nguồn cung cấp nước, và trong sản xuất nhựa, chất nổ, dệt may, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm và các hóa chất khác. Nó được tìm thấy trong nhiều giải pháp làm sạch gia dụng và công nghiệp. Các giải pháp làm sạch amoniac hộ gia đình được sản xuất bằng cách thêm khí amoniac vào nước và có thể từ 5 đến 10% amoniac. Dung dịch amoniac dùng trong công nghiệp có thể có nồng độ 25% hoặc cao hơn và có tính ăn mòn.

1. Đặc điểm của khí amoniac

Tính chất vật lý:
  • Khí không màu, mùi khai và xốc, 
  • Nhẹ hơn không khí, tan nhiều trong nước
  • Tính chất hóa học: 
  • Tính chất bazo: có khả năng tác dụng với axit HCl
  • Tác dụng với oxi: Đốt amoniac trong oxi sẽ cháy với ngọn lửa màu vàng tươi tạo ra sản phẩm N2 và H2O
  • Tác dụng với khí Clo: dẫn khí NH3 vào bình Clo, hỗn hợp khí tự bốc cháy tạo ngọn lửa có khói màu trắng.

2. Phương pháp xử lý khí amoniac

Đặc điểm của khí amoniac là dễ tan trong nước, vì vậy phương pháp hấp thụ là phương pháp để xử lý khí thải hiệu quả nhất. 
Nguyên tắc chung của phương pháp hấp thụ
Phương pháp hấp thụ là quá trình hòa tan chất khí vào trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc với nhau
Cơ chế gồm 3 bước:
Ưu điểm: quá trình vận hành đơn giản, hiệu suất xử lý cao đối với chất khí có khả năng hòa tan tốt, xử lý khí có nhiệt độ thấp và lưu lượng lớn, dung dịch hấp thụ dễ kiếm và rẻ (như nước), có thể kết hợp xử lý bụi và làm lạnh

3. Hệ thống xử lý khí amoniac trong khí thải nhà máy phân đạm

Quy trình công nghệ xử lý
Khí thải chứa NH3 từ các quá trình sản xuất sẽ đi vào các chụp hút nhờ lực hút của quạt. 
Sau đó, dòng khí thải đi về tháp hấp thụ số 1 và qua tháp hấp thụ số 2. 
Tháp hấp thụ sử dụng là tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền với dung dịch hấp thụ là nước.
Tháp hấp thụ dạng đĩa có ống chảy chuyền
Nguyên lý làm việc của tháp hấp thụ dạng đĩa có ống chảy chuyền: Dòng khí thải chứa NH3 sẽ đi vào thiết bị theo chiều từ dưới lên qua các lỗ trên bề mặt đĩa. Chất hấp thụ là nước đi vào thiết bị theo chiều từ trên xuống, chảy trên bề mặt đĩa. Ống chảy chuyền nhằm mục đích giữ 1 phần nhất định chất lỏng hấp thụ trên bề mặt đĩa để hiệu quả hấp thụ là lớn nhất
 Quá trình hấp thụ diễn ra trên bề mặt đĩa, NH3 tan vào trong nước và dòng khí đi ra từ đỉnh của thiết bị hấp thụ số 1 rồi vào luôn thiết bị hấp thụ số 2. Quá trình hấp thụ diễn ra tương tự ở thiết bị số 2. 
Khí trơ sẽ đi ra thiết bị số 2 và ra ngoài môi trường.
Dung dịch sau hấp thụ sẽ được tuần hoàn nhằm tận dụng xử lý và sau đó sẽ được dẫn về hệ thống xử lý nước thải (xử lý đạt QCVN 40:2011 -Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp) trước khi thải ra môi trường.
Chú ý: Tùy từng lưu lượng mà điều chỉnh vận tốc dòng khí thải đi vào sao cho phù hợp, một số trường hợp có thể xảy ra như sau:
- Vận tốc dòng khí quá lớn, sẽ cuốn dòng chất hấp thụ theo khiến hiệu quả hấp thụ bị giảm
- Vận tốc dòng khí quá nhỏ, chất lỏng hấp thụ sẽ chảy xuống lỗ trên bề mặt đĩa và khí sẽ không đi lên làm quá trình hấp thụ bị giảm