Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tủ hút và xử lý khí thải phòng thí nghiệm theo phương pháp hấp thụ rửa khí công suất đến 3.000m3 không khí/giờ

Các phòng thí nghiệm, kiểm nghiệm thường thải ra môi trường một lượng khí thải nhất định. Tùy thuộc và lượng mẫu tại mỗi cơ sở tiến hành thử nghiệm hàng ngày mà nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải khác nhau. Những khí thải này có nguy cơ cao gây ô nhiễm không khí, môi trường xung quanh và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe dân cư trong khu vực. Phần lớn các phòng thí nghiệm sử dụng chủ yếu các tủ hút khí độc hoạt động theo nguyên lý hút thải trực tiếp đẩy ra môi trường. Điều này sẽ gây ô nhiễm và không đạt yêu cầu so tiêu chuẩn ISO, HACCP.... Do đó việc nghiên cứu và phát triển loại thiết bị tủ hút tích hợp 2 chức năng hút và xử lý khí thải là vấn đề rất được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.

Từ việc thu thập, tổng hợp và phân tích thực trạng hoạt động của hệ thống phòng phân tích thí nghiệm tại Việt Nam để nắm bắt các nhu cầu hiện tại và tương lai, nhóm nghiên cứu do ThS. Nguyễn Hữu Nam, Công ty Cổ phần Viện Máy và Dụng cụ công nghiệp, Bộ Công thương đứng đầu đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tủ hút và xử lý khí thải phòng thí nghiệm theo phương pháp hấp thụ rửa khí công suất đến 3.000m3 không khí/giờ” với mục tiêu nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tủ hút và xử lý khí thải đồng bộ đặt trong phòng thí nghiệm công suất đến 3.000m3 không khí/giờ phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam, có chi phí hợp lý và cạnh tranh cao và thiết kế, chế tạo thử thiết bị hút và xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ rửa khí, công suất 1.200m3/giờ áp dụng triển khai đổi với phòng thí nghiệm của ngành dầu khí cũng như làm chủ về công nghệ, sẵn sàng về thiết bị nhằm đáp ứng nhu cầu xử lý khí các phòng thí nghiệm, đảm bảo đạt tiêu chuẩn thải trực tiếp ra môi trường. 

Để nghiên cứu được tủ hút và xử lý khí thải phòng thí nghiệm theo phương pháp hấp thụ rửa khí, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu với các nội dung bao gồm: 
- Tổng quan về phương pháp hấp thụ rửa khí để xử lý khí thải phòng thí nghiệm, các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam trước đó, khảo sát hiện trạng và đặc trưng khí thải phòng thí nghiệm tại Việt Nam.
- Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ cơ bản ảnh hưởng đến quá trình: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, nồng độ, độ hòa tan, sức cản của quá trình trao đổi chất. 
- Nghiên cứu lựa chọn dung dịch hấp thụ để xử lý các khí độc hại khác nhau, vật liệu vách ngăn thiết bị rửa khí, chế tạo tủ hút khí độc hại.
- Nghiên cứu tính toán, thiết kế tủ hút công suất đến 3.000 m3/ giờ.
- Nghiên cứu, chế tạo thiết bị hấp thụ và rửa khí công suất 1.200 m3/giờ để nghiên cứu thực nghiệm.

- Thực nghiệm, đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ. Tối ưu hóa với các thông số khác nhau. 

Qua 1 năm thực hiện (từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2015), nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công thiết bị hút và xử lý khí thải phòng thí nghiệm bằng phương pháp hấp thụ rửa khí công suất 1.200 m3 không khí/giờ. Thiết bị này được nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát, đánh giá hiệu quả xử lý trên thiết bị tủ hút được đặt tại Tòa nhà Viện Dầu khí Việt Nam. Trong nghiên cứu, nhóm đã giới hạn phạm vi khảo sát, đánh giá với thiết bị xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ rửa khí (dạng sùi bọt) với thông số ô nhiễm cơ bản là SO2.

Quá trình nghiên cứu tiến hành đối với sự thay đổi các yếu tố bao gồm vận tốc khối lượng dòng khí, nồng độ dung dịch hấp thụ và áp suất phân phối khí (chiều cao dung dịch hấp thụ). Qua khảo sát cho thấy, hiệu suất đạt hiệu quả tối ưu nhất về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế khi vận tốc dòng khí đạt 0,094 kg/s, nồng độ dung dịch hấp thụ 0,2kg/kg và áp suất phân phối khí 0,015kPa, với hiệu suất xử lý đạt 91,88%.

Các kết quả của nghiên cứu này sẽ là tiền đề cho quá trình nghiên cứu sâu hơn cũng như hiệu chỉnh cho quá trình thiết kế đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Hướng nghiên cứu tiếp theo của nhóm là nghiên cứu tìm hiểu các loại dung dịch khác nhau có tác dụng hấp thụ đa dạng các loại hơi, khí độc áp dụng cho các phòng thí nghiệm khác nhau. Tìm hướng phát triển để áp dụng kết quả nghiên cứu, lắp đặt thiết bị tại các phòng thí nghiệm. 

Nguồn: most.gov.vn