Hướng dẫn an toàn môi trường sức khỏe trong sản xuất axit (axit HCL)

Công nghiệp hóa chất là nền quan trọng trong sự phát triển toàn bộ ngành công nghiệp. Bên cạnh đó việc sản xuất hóa chất luôn mang lại cảm giác về độc hại đến môi trường và sức khỏe của con người.

Chương trình tư vấn của IFC - WorldBank đưa ra ấn phẩm “Hướng dẫn An toàn – Môi Trường và Sức khỏe” dựa trên nghiên cứu chi tiết về các nhà máy, xí nghiệp sản xuất hóa chất tại Việt Nam. Trong sản xuất hóa chất ba vấn đề được quan tâm nhất là Khí thải – Chất thải – Nước thải trong nội dung bài viết này, chúng tôi tổng hợp lại các hướng dẫn quan trọng liên quan đến sản xuất axit nói chung và sản xuất axit HCL nói riêng. Với mong muốn những thông tin này giúp cho sự phát triển sản xuất hóa chất không chỉ tăng trưởng về số lượng, chất lượng mà còn ngày càng hiện đại tiết kiệm, an toàn với môi trường và sức khỏe con người.

Sử lý khí thải trong sản xuất axit:

Khí phát thải từ các nhà máy axit bao gồm:
· Nitơ oxit (N2O) và NOX từ nhà máy sản xuất axit nitric, đặc biệt là từ phát thải khí đuôi;
·SO2 sinh ra từ quá trình ôxy hóa không đầy đủ và SO3 sinh ra từ hấp thụ không đầy đủ và các giọt axit sulfuric (H2 SO4) từ các nhà máy sản xuất axit sulfuric;
· Khí florua và bụi từ nhà máy phosphoric/HF axit;
· Khí hydrochloric axit (HCl), clo và các hợp chất hữu cơ clo hóa sinh ra chủ yếu từ các khí HCl thoát ra trong các hệ thống sản xuất tinh chế axit HCl;
· Flo, hydrofloric axit (HF) và tetrafluoride silicon (SiF4) từ nấu thủy phân phốt - phát và bụi xử lý đá phốt - phát trong sản xuất HF. Bụi được phát ra trong quá trình xử lý và sấy khô florit (khoáng CaF2). Trong các cơ sở axit HF, khí thải flo có mặt trong thông gió cuối cùng thường là rất thấp sau xử lý được yêu cầu.

Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phát thải được khuyến nghị bao gồm:

· Nhà máy cần được trang bị bộ ngưng sơ bộ để loại bỏ hơi nước và sương mù axit sulfuric, và với bộ ngưng, lọc axit và lọc ướt để hạn chế tối đa HF, SiF4, SO2, và CO2 thoát ra từ khí đuôi;
· Sử dụng hấp thụ áp suất cao cho quá trình sản xuất axit nitric để giảm thiểu nồng độ NOX ở khí đuôi;
· Xử lý khí tách từ các nhà máy axit nitric bằng cách sử dụng xúc tác loại bỏ NOX;
· Xem xét việc sử dụng quá trình hấp thụ đúp cho nhà máy H2SO4. Các nhà máy hoạt động theo một quá trình hấp thụ đơn nên xem xét việc thực hiện các điều sau đây:

o Chất xúc tác xêzi trong tầng cuối;
o Giảm bớt SO2 bằng cách lọc với một hợp chất trung hòa;
o Giảm bớt SO2 với hydro peroxide (H2O2).

· Kiểm soát phát thải bụi từ các khí ống khói máy sấy nóng đốt trực tiếp và/hoặc từ truyền tải khí nén các khí sử dụng cho các cyclon và các bộ lọc;
·Thu hồi các axit flo như fluosilicic; nên sử dụng một dung dịch fluosilicic axit loãng như làm chất lỏng lọc ướt. Flo thoát ra trong thời gian nấu đá phốt-phát và trong quá trình cô đặc axit phosphoric cần được loại bỏ bằng hệ thống lọc ướt;
· Kiểm soát phát thải HF do ngưng tụ, lọc ướt, và thiết bị hấp thụ được sử dụng trong việc thu hồi và tinh chế các sản phẩm axit HF và hexafluorosilicic;
· Giảm thiểu phát thải HF, duy trì một mức áp suất âm yếu trong lò nung trong thời gian hoạt động bình thường;
· Lắp đặt lọc kiềm để làm giảm mức độ chất nhiễm bẩn trong khí đuôi HF, khi cần thiết;
· Kiểm soát phát thải bụi bằng sử dụng các túi lọc tại các silo florit (khoáng CaF2) và lò sấy. Thu thập bụi từ dòng khí ra khỏi lò nung trong sản xuất HF và quay vòng bụi cho lò nung để tiếp tục chế biến;
· Kiểm soát bụi phát thải từ xử lý và lưu trữ florit với phụ gia hóa học;
· Kiểm soát khí thải từ bụi đá phosphate trong xử lý vận chuyển và lưu trữ, sử dụng kèm theo hệ thống và túi lọc.

Xử lý nước thải trong sản xuất axit

Nước thải từ các nhà máy axit nitric có thể bị nhiễm các hợp chất nitơ. Nước thải từ các nhà máy axit hydrochloric (HCL) có thể khác nhau tùy thuộc vào quy trình sản xuất, từ HCl lượng vết khi phản ứng H2 với Cl, cho đến muối vô cơ (Na2SO4) khi axit là sản phẩm của phản ứng clorua natri với axit sulfuric.

Chất lỏng thoát ra từ các nhà máy axit photphoric chủ yếu bao gồm các thải lỏng có nguồn gốc từ bình ngưng làm mát chân không và hệ thống lọc ướt khí sử dụng cho ngưng tụ và làm sạch khí phát triển trong giai đoạn khác nhau của quá trình. Những hơi axit cô đặc chứa chủ yếu là flo và lượng nhỏ axit phosphoric. Các flo thoát ra từ lò phản ứng và bay hơi có thể được thu hồi như là một sản phẩm thương mại (fluorosilicic axit 20-25%).

Các biện pháp để ngăn ngừa, giảm thiểu và kiểm soát nước thải từ các nhà máy axit bao gồm:

· Sử dụng lò phản ứng và bay hơi huần hoàn khép kín để loại bỏ quá trình xử lý nước thải;
· Tái quay vòng nước được sử dụng để vận chuyển phosphogypsum vào quá trình sau khi để lắng;
· Xử lý bộ lọc ướt bằng vôi hoặc đá vôi hoặc sử dụng nước biển như là một chất lỏng để lọc ướt flo như kết tủa canxi florua;
· Lắp đặt một bộ phân cách để loại bỏ các giọt axit phosphoric từ khí thải của làm mát nhanh chân không và bay hơi chân không trước khi lọc ướt để giảm thiểu nhiễm bẩn dung dịch lọc ướt với lân pentoxide (P2O5);
· Thu hồi fluorosilicic axit (H2SiF6) từ xử lý của khí đuôi từ các phân xưởng HF để sử dụng như một loại vật liệu cấp cho sản xuất các florua hoặc silicofluoride. H2SiF6 cũng có thể được kết hợp hóa học để sản xuất CaF2 và silica.

Xử lý chất thải trong sản xuất Axit

Thạch cao Phosphogypsum là sản phẩm phụ lớn nhất trong sản xuất axit phosphoric ướt. Phosphogypsum chứa nhiều tạp chất, một số trong đó được coi là tiềm ẩn gây nguy hiểm cho môi trường và sức khỏe cộng đồng. Canxi sulfat (anhydrite) được sản xuất như là một sản phẩm phụ của sản xuất axit hydrofluoric (HF), có chứa từ 0,2 đến 2,0 % CaF2 không bị phản ứng và ít hơn 1,0% H2SO4. Nó cũng chứa phần lớn các dấu vết các tạp chất chứa trong florspar.

Các biện pháp để phòng ngừa hoặc giảm thiểu phát sinh chất thải rắn và để quản lý chất thải rắn từ các nhà máy axit được khuyến nghị bao gồm:

· Thải bỏ phosphogypsum trong các cơ sở chôn lấp được thiết kế để ngăn ngừa rò rỉ vào nước ngầm hoặc nước bề mặt. Mọi nỗ lực phải được thực hiện để giảm bớt tác động của phosphogypsum và có thể nâng cao chất lượng của thạch cao để tái sử dụng của nó. Thải bỏ ra biển là không được chấp nhận;
· Tinh chế và bán canxi sulfat anhydrite từ sản xuất HF để sử dụng trong các sản phẩm khác (ví dụ như xi măng), nếu có thể.

Axit Hydrochloric - HCL

Axit Hydrocloric (HCl) là một chất hóa học đa năng được sử dụng trong một loạt các quá trình hóa học, bao gồm cả trong xử lý luyện kim, tổng hợp clo dioxit, sản xuất hydro, làm sạch và khắc. Nó cũng là một thành phần phổ biến trong nhiều phản ứng hóa học và là một axit thường được sử dụng cho quá trình tạo chất xúc tác hữu cơ. Axit Hydrocloric HCL được sản xuất bằng các quá trình khác nhau, thông thường áp dụng quy trình sản xuất gồm natri clorua phản ứng với axit sulfuric, hay gần đây hơn, axit được tạo ra như là một sản phẩm phụ của quá trình phản ứng clo hóa trong các nhà máy sản xuất Clo - Kiềm (Xút - NaOH) như công ty Đông Á:

Công ty Đông á chuyên sản xuất, bán axit HCL 30%, 32% cung cấp cho thị trường toàn quốc. Trên công nghệ sản xuất Clo – Xút điện phân màng trao đổi ion, sản phẩm axit HCL của công ty có chất lượng cao và hạn chế chất thải, khí thải, nước thải với môi trường trong quá trình sản xuất.

(Nam Phương ghi)