2 Phương Pháp Xử Lý Khí Thải Nox Hiệu Quả Phổ Biến Hiện Nay

Khí NOx thường xuất hiện trong các quy trình sản xuất công nghiệp và nó đã trở thành một phần không thể thiếu của thực tế hiện nay. Trong bài viết này, Tân Đại Phong sẽ khám phá 2 giải pháp hiệu quả để xử lý khí thải NOx, nhằm giảm bớt tác động có hại của nó đối với môi trường và sức khỏe con người.

Khí thải NOx là gì?

Khí thải NOx là tên gọi chung của các nhóm khí thải nitơ oxit, đại diện cho một loạt các khí thải có tính độc hại đối với sức khỏe con người. Chúng không chỉ gây tác động tiêu cực trực tiếp đối với sức khỏe con người mà còn là nguyên nhân gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính và gây nên mưa axit.

Tác hại của khí NOx

Khí NOx, một loại khí thải độc hại, phát sinh từ quá trình đốt cháy khí Nitơ (N2). Thậm chí, một nồng độ rất thấp của chúng, chỉ tính bằng một phần triệu, cũng có thể gây hại cho đường hô hấp của con người. Điều đáng chú ý, nếu trong không khí chỉ chứa 1% khí NO2 mà bạn hít phải có thể dẫn đến tử vong trong vài phút.

Tuy NOx là hợp chất độc hại, nhưng chúng vẫn được tạo ra hàng ngày để phục vụ trong các quy trình sản xuất công nghiệp. Để đảm bảo sự cân đối giữa nhu cầu sản xuất cũng như bảo vệ sức khỏe của con người và môi trường, việc xử lý khí thải NOx từ nguồn trước khi chúng xả vào môi trường trở nên cực kỳ quan trọng.

Nguồn phát sinh khí thải NOx cần được xử lý

Vậy khí thải NOx phát sinh từ đâu? Cùng Tân Đại Phong tìm hiểu ngay tại bài viết dưới đây:

Nguồn tự nhiên

Ô nhiễm từ hoạt động núi lửa: Hoạt động núi lửa tạo ra một lượng đáng kể các chất ô nhiễm, trong đó có NOx (chủ yếu là N2O2 và NO).

Ô nhiễm từ cháy rừng: Sự cháy rừng, xuất phát từ nguyên nhân tự nhiên và hoạt động không có ý thức của con người, gây ra các chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx, NOx, CO, v.v.

Ô nhiễm từ phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên: Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong môi trường như bãi rác, đầm lầy và phân giải xác động vật thông qua quá trình lên men cũng tạo ra các chất ô nhiễm.

Nguồn nhân tạo

Khí thải NOx xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau:

• Đốt cháy nhiên liệu: Ở nhiệt độ cao, oxy và nitơ trong không khí tương tác và hình thành các oxit nitơ. Kết quả là các loại khí thải chứa khoảng 100-1500 ppm NOx.
• Sản xuất axit nitric: Khí thải từ quá trình này thường không thể tái sử dụng hoàn toàn trong quá trình hấp thụ cuối cùng và thường chứa khoảng 2-3% NOx, tính trên trọng lượng axit nitric sản xuất ra.
• Quá trình hóa học: Nhiều quy trình hóa học sử dụng axit nitric, nitrat hoặc nitrit làm chất thử dẫn đến sự phát sinh khí thải NOx. Ví dụ như trong sản xuất thuốc nổ, sản xuất nhựa, sản xuất thuốc nhuộm, và nhiều quy trình khác.
• Quá trình nhiệt độ cao: Các quá trình sản xuất ở nhiệt độ cao, như sản xuất thủy tinh, hoạt động lò điện và lò nung xi măng, cũng dẫn đến sự phát sinh của khí thải NOx.

Xem thêm >>> Hệ Thống Xử Lý Khói Mùi Keo Dán Gỗ Ván Ép An Toàn & Nhanh Chóng

2 phương pháp xử lý khí thải Nox phổ biến

Xử lý khí thải công nghiệp NOx như thế nào cho hiệu quả và an toàn? Dưới đây là 2 phương pháp xử lý phổ biến nhất hiện nay:

Khử chọn lọc không xúc tác (SNCR) – xử lý khí thải NOx

Nếu chúng ta tăng lượng NH3 thêm vào quá trình xử lý, có thể tăng hiệu suất của quá trình, nhưng đồng thời cũng dẫn đến sự gia tăng của NH3 chưa phản ứng, tạo thành NH4HSO4.

Vấn đề này thường xuất hiện trong quá trình khử NOx với sự có mặt của NH3 làm xúc tác. Trong trường hợp của lò hơi, thời gian tiếp xúc với các mức nhiệt độ khác nhau trong quá trình xử lý NOx rất ngắn, do đó hiệu suất xử lý thường dao động trong khoảng từ 30% đến 50%.

Một giải pháp đã được áp dụng thực tế là sử dụng ure (CO(NH2)2) làm tác nhân khử, với phản ứng được mô tả như sau:

CO(NH2)2 + 2NO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O + CO2

Dung dịch ure dưới dạng sương được phun trực tiếp vào lò đốt. Phương pháp này có chi phí đầu tư và vận hành thấp nhất trong các phương pháp xử lý. Việc xử lý bằng dung dịch ure đơn giản và đảm bảo an toàn

Khử xúc tác chọn lọc cùng với chất khử là NH3 (SCR)

NH3 là một chất khử có khả năng phản ứng chọn lọc với NO và NO2 ở nhiệt độ cao hơn 2320°C. Quá trình khử này diễn ra trên bề mặt của xúc tác và tạo ra Nito và nước qua các phản ứng sau:

Khi có oxy

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

Khi không có oxy

6NO + 4NH3 → 5N2 + 6H2O

6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O

Có một số nhóm xúc tác thường được sử dụng trong quá trình này, bao gồm:

• Nhóm xúc tác kim loại quý như Pt, Rodi, Pt-Ro, Pt/Al2O3, v.v., hoạt động ở nhiệt độ phản ứng từ 200°C đến 3000°C.
• Nhóm xúc tác oxit kim loại như Fe2O3/Cr2O3, V2O5/TiO2, v.v., hoạt động ở nhiệt độ phản ứng từ 300°C đến 4500°C.

Gần đây, vì NH3 có mùi khá mạnh và khó chịu, nên đã có sự thay thế bằng dung dịch ure.

Ngoài ra, còn có một số phương pháp khác được sử dụng để xử lý NOx như: sử dụng silicagel, alumogel, hoặc than hoạt tính để hấp phụ NOx.

Xem thêm >>> Hệ Thống Xử Lý Khói Mùi Dung Môi – Cấu Tạo Chi Tiết

Hy vọng với những chia sẻ của Tân Đại Phong về tác hại cũng như những phương pháp phổ biến để xử lý khí thải NOx. Nếu còn bất cứ băn khoăn hay thắc mắc nào khác liên quan đến vấn đề này, liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ.