Lựa chọn vật liệu lọc xử lý khí thải lò đốt

Có rất nhiều ứng dụng của lò đốt trong hoạt động sản xuất, sinh hoạt thường ngày, tuy nhiên có thể chia ra thành các ngành – ứng dụng quan trọng như sau:

• Lò đốt rác thải tại các nhà máy xử lý rác.
• Lò đốt phát điện từ rác thải sinh hoạt, các sản phẩm tái chế từ rác (RDF: các phần từ rác có thể đốt được, giấy thải, gỗ thải, dầu thải, bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải,…).
• Nhà máy nhiệt điện than.
• Các lò đốt trong ngành thép, luyện kim, xi măng (Lò hồ quang, lò luyện, …).

Tính chất của bụi, khí thải từ nhiên liệu đốt rất phức tạp, độc hại đối với môi trường, tạo ra nhiều nguy cơ ảnh hưởng tới hiệu quả của vật liệu lọc, vì vậy khi lựa chọn vật liệu lọc bụi bằng hệ thống túi vải, chúng ta rất cần nghiên cứu các yếu tố chính như sau:

1. Nhiệt độ và điều kiện hoạt động

• Nhiệt độ khí thải sau quá trình đốt cao, ảnh hưởng đến lựa chọn vật liệu lọc.
• Điều kiện môi trường cũng cần xem xét để chọn vật liệu chống ăn mòn và phù hợp với hóa chất có trong khí thải.
• Độ ẩm gây ra nguy cơ về thủy phân vật liệu lọc (Hydrolysis). Các loại vải lọc với công nghệ xử lý đặc biệt có thể tăng khả năng kháng ẩm chống thủy phân.
• Nồng độ Oxy trong khí thải ảnh hưởng tới vật liệu lọc (Oxidation potential). Thông thường, hệ thống lọc bụi hoạt động ở mức Oxy 8-10%.
• Nồng độ khí thải có tính chất acid, kiềm ảnh hưởng tới vật liệu lọc (Acidic /Alkaline components – Acid dew point).
• Các phương pháp phối hợp sử dụng như Cyclone, hấp thụ, hấp phụ và giảm nhiệt, phòng chống cháy nổ, ngăn lửa.
• Các phương pháp xử lý bụi khí thải có yếu tố độc hại, cần xử lý bằng chất xúc tác.
• Các phương pháp xử lý vật liệu để có khả năng chống tĩnh điện do bụi có khả năng tích điện.

Tham khảo: Đồ thị vật liệu lọc và các mức độ chống chịu tác động hóa học

2. Tính chất của bụi và hiệu suất lọc

• Yêu cầu về quy chuẩn phát thải đầu ra: Giới hạn nồng độ bụi, nồng độ khí thải,…
• Hiểu rõ tính chất của bụi trong khí thải để lựa chọn vật liệu lọc phù hợp. Bụi có thể có kích thước và tính chất khác nhau, cho nên vật liệu lọc cần phải đáp ứng được yêu cầu xử lý được loại bụi đó.
• Vật liệu lọc phải đảm bảo hiệu suất lọc đủ cao để loại bỏ bụi và tạp chất từ khí thải.

Tham khảo: Các tiêu chuẩn cho vật liệu lọc.

>>>> XEM CHI TIẾT: Giải pháp xử lý khí thải lò đốt rác hiệu quả, đạt chuẩn, an toàn

3. Cấu tạo túi lọc bụi

Túi lọc bụi công nghiệp thường được làm từ vải lọc chuyên dụng và có khung đỡ (support cages). Cần kiểm tra cấu tạo bộ túi lọc để đảm bảo chất lượng và độ bền.

Độ bền của túi lọc bụi và khung đỡ được đo bằng số lần rung giũ hoặc thời gian tính bằng tháng sử dụng, tính toán theo thiết kế hệ thống, tuổi thọ vật liệu theo mong muốn, kế hoạch bảo trì và thay thế,…

Mẫu túi lọc bụi do Tân Thanh sản xuất thay thế hàng ngoại nhập:

Dựa vào nhiệt độ, bạn có thể chọn các loại vải lọc phù hợp:

• Thấp, dưới 150°C: Vải Polyester, PP, Acrylic.
• Trung bình, từ 150°C đến 220°C: Vải PPS, Nomex/AR (m-Aramid).
• Cao, trên 220°C đến 280°C: Cần đến vật liệu hiệu suất là khả năng chịu nhiệt độ cao, có độ bền và lọc giũ bụi tốt. Các loại vải chịu nhiệt bao gồm sợi thủy tinh, P-84, Nomex và PTFE.

Các loại vật liệu lọc thường sử dụng cho lò đốt: PPS (Polyphenylen sulfide), Nomex/AR (m-Aramide), PI (Polyimide), PTFE (Polytetrafluoroethylene). Vật liệu sợi PTFE là loại chịu được nhiệt độ rất cao tới 260°C và khả năng chống chịu các tác động hóa học tuyệt vời.

Tham khảo: Thang đo các mức độ chịu nhiệt và điều kiện hóa học của vật liệu lọc.

Các thông số cơ bản cần quan tâm khi thiết kế hệ lọc bụi cho lò đốt

• Ứng dụng sử dụng lò đốt, thành phần nhiên liệu đốt đầu vào.
• Kết cấu vật liệu lọc ảnh hưởng tới các thông số của hệ lọc bụi (Loại vật liệu – vận tốc lọc – diện tích lọc – lưu lượng).
• Mối liên quan giữa các đại lượng Nồng độ bụi / khí thải – Nhiệt độ – Độ ẩm quyết định kết cấu thùng lọc bụi, nhiệt độ hoạt động trong thùng lọc bụi, các yếu tố thiết kế đảm bảo tuổi thọ cao nhất cho túi lọc, các phương pháp kiểm soát các đại lượng trên trong nhiều tình huống.
• Kích thước túi lọc bụi ảnh hưởng tới kích thước hệ lọc, cấu trúc các phần hỗ trợ túi lọc.
• Phương pháp làm sạch túi lọc, thông số kỹ thuật của hệ thống làm sạch túi lọc, kết cấu thùng lọc giúp tối ưu hóa khả năng làm sạch túi lọc.

Thế mạnh vật liệu lọc của TÂN THANH

• Tư vấn kỹ thuật, cải tạo, nâng cấp hệ thống lọc bụi.
• Dịch vụ tư vấn, hỗ trợ kỹ thuật liên quan tới việc lựa chọn vật liệu lọc phù hợp với ứng dụng sử dụng.
• Sản xuất túi lọc bụi cho lò đốt bằng vật liệu lọc của các thương hiệu hàng đầu: GUTSCHE (Đức), AOG (Ấn Độ – Nhật),… với nhiều công nghệ tiên tiến nhất được cấp bằng sáng chế, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe nhất theo các tiêu chuẩn hàng đầu Châu Âu và Quốc tế.
• Hỗ trợ phân tích vật liệu lọc nhằm tìm ra nguyên nhân, giải pháp cho vấn đề vật liệu lọc kém hiệu quả.

Cơ sở sản xuất:

Trường hợp điển hình

• Diện tích khu vực lọc: 2.519 m².
• Lưu lượng: 98.000 Nm³/h.
• Nhiên liệu đốt: gas tự nhiên + dịch đen từ quá trình chế biến gỗ thành giấy.
• Nhiệt độ hoạt động: 196 độ C.
• Nồng độ Oxy 4-8 vol%, H2O >50 vol%.
• Tải trọng bụi: 400-12.160 mg/Nm³.
• Yêu cầu xử lý khí thải: <5mg/Nm³.
• Yêu cầu tỷ lệ khí /vải (air-to-cloth ratio): <0.97 m/min.

• Sử dụng túi lọc bụi bằng vải lọc PTFE của Gutsche, tiêu chuẩn ISO, DIN EN, VDI/DIN.
• Vật liệu PTFE đúng tiêu chuẩn sẽ đảm bảo được yêu cầu chung về độ thấm khí, chịu nhiệt độ cao, mức Oxy và H2O trong môi trường hoạt động khô, kháng hóa chất cao nhất.
• Kích thước túi: 158 x 6.000 mm.
• Số lượng túi: 810 cái.

• Microvel®: Cấu trúc nỉ kim sợi siêu nhỏ microfiber, sợi có hình dạng đặc biệt, mang lại những ưu điểm chính là độ giảm áp suất dư thấp, thời gian chu kỳ dài, lượng khí thải thấp và hiệu quả tách bụi mịn (PM 2.5) rất tốt. Ứng dụng rất rộng, bao gồm công nghiệp gỗ, sấy, xay xát, xi măng, luyện kim, lò đốt ở mức nhiệt độ cao. Ứng dụng xử lý bụi và khí thải trong công nghiệp gỗ, sấy, lò đốt Soda Boiler ở mức nhiệt độ cao của Biocell Pascov.
• Membratex®: Công nghệ tạo cấu trúc vi xốp ngay trên bề mặt của nỉ kim hoặc được tích hợp vào mạng lưới sợi nỉ kim, nhằm tăng cường khả năng thu gom, chống dầu, hình thành bánh bụi lọc đồng nhất trên bề mặt rất cần thiết cho phản ứng của các chất phụ gia với hầu hết các thành phần khí thải có hại, trong khi dễ dàng làm sạch túi lọc. Nhiều lò đốt rác thải trên thế giới vận hành thành công với túi lọc với lớp phủ bề mặt Membratex. Ứng dụng phổ biến lọc bụi lò đốt rác thải công nghiệp, thiết bị đốt trong ngành hóa chất, khí thải lò nung, trường hợp Soda Boiler là giải pháp phù hợp và tiên tiến nhất.