Ứng dụng bơm chân không trong thiết bị xử lý VOC.

Trong xử lý VOCs, chức năng cốt lõi của bơm chân không là tạo áp suất âm để hút hơi hữu cơ nồng độ cao phục vụ cho việc thu gom khí thải, khử hấp phụ chân không và thu hồi dung môi. Đối với các VOCs có lưu lượng không khí cao và nồng độ thấp thông thường, người ta thường chỉ sử dụng quạt hút gió cưỡng bức. Không phải tất cả thiết bị xử lý VOCs đều được trang bị bơm chân không; chúng chỉ được sử dụng cho các quy trình cụ thể.

1. Các quy trình xử lý VOC được trang bị bơm chân không

Quá trình hấp phụ - giải hấp chân không (hấp phụ và thu hồi bằng than hoạt tính / sàng phân tử)

Đây là kịch bản ứng dụng điển hình nhất của bơm chân không cho thiết bị xử lý VOC. Khi chất hấp phụ đạt đến trạng thái bão hòa, phương pháp khử hấp phụ bằng chân không được áp dụng thay vì sử dụng khí nitơ nóng. Bơm chân không sẽ hút chân không khỏi bể hấp phụ để hạ điểm sôi, giải hấp các thành phần hữu cơ đã hấp phụ trên vật liệu, chiết xuất khí VOC nồng độ cao và dẫn vào bộ ngưng tụ để ngưng tụ thành dung môi lỏng để thu hồi. Các mô hình phổ biến: bơm chân không vòng lỏng, bộ chân không vòng lỏng Roots, bơm chân không trục vít khô.

Hệ thống thu gom khí thải khép kín cho thiết bị công nghiệp (lò phản ứng, bể chứa, quy trình chưng cất và khử khí).

Trong sản xuất hóa chất, sơn phủ và nhựa, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) được tạo ra từ các lò phản ứng, quá trình xả thải và khử khí chân không. Buồng thiết bị được giữ ở áp suất âm. Bơm chân không trực tiếp hút khí thải hữu cơ dễ bay hơi từ quá trình sản xuất và đưa đến các đơn vị ngưng tụ và hấp thụ để ngăn ngừa rò rỉ VOC.

Điểm khác biệt: Hệ thống thu khí thông thường sử dụng quạt để hút khí từ đường ống; máy bơm chân không tạo ra áp suất âm bên trong các bình kín.

Các thiết bị VOC thu hồi ngưng tụ

Đối với khí thải hữu cơ ngưng tụ có nồng độ cao, bơm chân không duy trì áp suất âm trong hệ thống ngưng tụ, làm giảm điểm ngưng tụ của các chất hữu cơ và cải thiện hiệu quả thu hồi dung môi, chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng thu hồi dung môi hữu cơ.

Thiết bị thu hồi hơi

Trong một số quy trình thu hồi hơi dầu từ bể chứa, người ta sử dụng bơm chân không để hút hơi dầu dễ bay hơi từ các kho chứa dầu.

2. Thiết bị VOC thường không có bơm chân không

Hệ thống lọc khí bằng tia phun, xúc tác quang oxy hóa bằng tia cực tím, oxy hóa nhiệt RCO/RTO, khử hấp phụ bằng khí nóng với than hoạt tính. Khí thải từ các thiết bị này hoạt động dưới áp suất âm/dương nhẹ với lưu lượng khí lớn. Chỉ cần quạt ly tâm hút gió, không cần bơm chân không.

Điểm mấu chốt: Quạt hút gió cưỡng bức xử lý khí thải khối lượng lớn ở áp suất khí quyển; bơm chân không phục vụ các buồng kín cho hơi hữu cơ có lưu lượng thấp và nồng độ cao.

3. Hướng dẫn lựa chọn bơm chân không cho điều kiện làm việc có VOC

Đặc điểm của môi chất: hơi hữu cơ, có khả năng ngưng tụ một phần và chứa dung môi; thiết kế chống cháy nổ được ưu tiên.

Bơm chân không vòng chất lỏng: chi phí thấp, chịu được lượng hơi ngưng tụ nhỏ. Nhược điểm: tạo ra nước thải chứa VOC, cần xử lý nước thải bổ sung. Thích hợp cho các trường hợp nồng độ trung bình, nơi việc tạo ra nước thải là chấp nhận được.

Bơm chân không khô (loại trục vít khô): không cần chất lỏng làm việc, không có nước thải, dung môi thu hồi có độ tinh khiết cao; chi phí cao hơn. Thích hợp cho các dự án thu hồi dung môi có giá trị cao, yêu cầu không có nước thải.

Thiết bị vòng lỏng Roots: độ chân không tối ưu cao hơn, được ứng dụng trong các quy trình yêu cầu khử hấp phụ ở chân không cao.

Vật liệu: các bộ phận tiếp xúc với hơi hữu cơ phải chịu được sự ăn mòn do dung môi hữu cơ; động cơ phải chống cháy nổ.

4. Những điểm dễ gây nhầm lẫn

Máy bơm chân không vận chuyển khí (hơi VOC); máy bơm ly tâm chỉ vận chuyển chất lỏng phun và chất lỏng làm mát, không thể hút khí thải.

Khử hấp phụ bằng chân không ≠ khử hấp phụ bằng khí nóng: khử hấp phụ bằng khí nóng sử dụng quạt, trong khi khử hấp phụ bằng chân không cần máy bơm chân không.