CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐỚI: HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI SẢN XUẤT NẤU NHÔM HIỆN ĐẠI

#1: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NHÔM

Nhôm nguyên tố kim loại là nguyên tố phong phú thứ ba trong vỏ trái đất, bao gồm 8% đất và đá của hành tinh (oxy và silicon chiếm 47% và 28%, tương ứng). Trong tự nhiên, nhôm chỉ được tìm thấy trong các hợp chất hóa học với các nguyên tố khác như lưu huỳnh, silic và oxy. Nhôm nguyên chất, kim loại có thể được sản xuất kinh tế chỉ từ quặng oxit nhôm.

Nhôm kim loại có nhiều đặc tính làm cho nó hữu ích trong một loạt các ứng dụng. Đó là trọng lượng nhẹ, mạnh mẽ, không có từ tính và không độc hại. Nó dẫn nhiệt và điện và phản xạ nhiệt và ánh sáng. Đó là mạnh mẽ nhưng dễ dàng hoàn toàn khả thi, và nó vẫn giữ được sức mạnh của nó dưới cực lạnh mà không trở nên giòn. Bề mặt nhôm nhanh chóng oxy hóa để tạo thành một hàng rào vô hình để ăn mòn. Hơn nữa, nhôm có thể dễ dàng và kinh tế được tái chế thành các sản phẩm mới.

Sản xuất nhôm là một trong những ngành phát triển tại Việt Nam. Hợp kim nhôm là dòng sản phẩm quan trọng trong các sản phẩm được sản xuất từ nhôm. Ứng dụng rộng rãi trong các cấu trúc kỹ thuật, các ngành có yêu cầu về khả năng chống ăn mòn: ngành hàng không, vũ trụ, giao thông vận tải.

Quá trình sản xuất nhôm phát sinh nhiều vấn đề môi trường khí thải như dòng khí thải có nhiệt độ cao, bụi kim loại, các khí CO2, SO2, CO, NOx, khí hợp chất flo (Hydrogen florua). Nếu các vấn đề này không được xử lý hiệu quả sẽ gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sức khỏe con người cũng như môi trường xung quanh

Nhà máy sản xuất nấu nhôm

Với thành phần khí thải trên thì phương pháp lựa chọn xử lý là phương pháp cơ học và hấp thụ. Sơ đồ công nghệ như sau:

Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải sản xuất nhôm

Dòng khí thải nhờ quạt hút được thu gom và đi về thiết bị tách bụi Cyclone. Bụi theo đường ống dẫn đi vào cửa vào khu vực gần đỉnh của thiết bị.

Sau đó, luồng không khí chứa bụi đi vào thân cyclone theo phương tiếp tuyến với thân Cyclone ở phần trên rồi xoáy xuống dần gặp phần ống hình phễu. Quạt hút giúp cho bụi đi theo chiều xoắn ốc Bụi dưới tác dụng của lực ly tâm nên bị văng vào thành ống dẫn mất vận tốc và rơi xuống dưới. Bụi sau đó được tuần hoàn lại. Sơ đồ hoạt động của cyclon như hình dưới đây

Nguyên lý hoạt động và cấu tạo thiết bị cyclone

Sau khi loại bỏ được bụi, dòng khí thải tiếp tục đi vào tháp hấp thụ dạng đệm. Chất lỏng hấp thụ ở đây được sử dụng là NaOH.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ dạng đệm

Cấu tạo: Tháp đệm thông thường gồm có các bộ phận như sau

1- Thân thiết bị

2- Bộ phận phân phối chất lỏng (chất hấp thụ)

3- Đệm

4- Ống dẫn khí vào và ra

5- Ống dẫn chất hấp thụ vào và ra

6- Bộ phận tách sương (tách ẩm)

Nguyên lý hoạt động của tháp: Chất hấp thụ là NaOH lỏng theo ống dẫn cấp vào thiết bị và qua bộ phận phân phối chất lỏng. Bộ phận phân phối đều chất lỏng trong chất hấp thụ.

Sau đó chảy xuống lớp đệm, đây là nơi tiếp xúc với khí thải và xảy ra quá trình hấp thụ. Dòng khí thải dẫn vào từ đáy tháp, sau quá trình hấp thụ sẽ thoát ra ở đỉnh tháp.

Bộ phận tách ẩm là một trong những bộ phận quan trọng và có chức năng loại bỏ hơi chất lỏng trong dòng khí trước khi dòng khí thoát ra môi trường.

Lưu ý: Diện tích bề mặt lớp đệm lớn và phân phối chất lỏng càng hiệu quả thì hiệu quả xử lý càng cao. Người ta thường chọn các loại vật liệu đệm rỗng và tròn.