NGUYÊN NHÂN PHÁT SINH NHIỀU HƠI ACID TRONG NHÀ MÁY

Hơi acid có thể xuất hiện tại nhiều nhà máy sử dụng hóa chất vô cơ. Hiện tượng này thường gặp trong xi mạ và xử lý bề mặt. Nhà máy hóa chất, điện tử và xử lý nước cũng có thể gặp tình trạng tương tự. Lượng hơi tăng cao không chỉ do đặc tính của acid. Nhiệt độ, nồng độ và phương thức vận hành đều có ảnh hưởng. Hệ thống hút khí hoạt động kém cũng khiến hơi tích tụ trong nhà xưởng.

Doanh nghiệp cần xác định đúng dạng phát thải trước khi xử lý. Mỗi loại acid có đặc tính bay hơi và tạo sương khác nhau. Vì vậy, một giải pháp không thể áp dụng cho mọi dây chuyền.

“Hơi acid” có phải luôn là hơi hóa chất?

Trong thực tế, “hơi acid” là cách gọi chung tại nhà máy. Đám mờ quan sát được có thể gồm khí, hơi hoặc giọt acid rất nhỏ. Acid hydrochloric là dung dịch hydrogen chloride trong nước. Dung dịch đậm đặc có thể giải phóng hydrogen chloride vào không khí. Khí này hút ẩm mạnh và tạo màn sương trắng.

Acid sulfuric có áp suất hơi rất thấp tại nhiệt độ thông thường. Phát thải thường tồn tại dưới dạng sương acid. Những giọt nhỏ được tạo bởi điện phân, khuấy trộn hoặc phun dung dịch. Acid nitric có thể phát sinh hơi acid và nitrogen oxide. Màu nâu đỏ thường liên quan đến nitrogen dioxide. Hiện tượng này cần được đánh giá riêng.

Acid chromic trong bể mạ chromium thường tạo sương chứa hợp chất chromium(VI). Nguồn phát thải chủ yếu liên quan đến bọt khí trên bề mặt bể. Phân biệt đúng dạng phát thải giúp lựa chọn thiết bị kiểm soát phù hợp. Việc nhận dạng chỉ bằng màu hoặc mùi không đủ tin cậy.

Xem thêm: Vì sao bể acid nhanh giảm nồng độ ?

Những nguyên nhân chính làm phát sinh nhiều hơi acid

Nhiệt độ dung dịch acid tăng cao

Nhiệt độ cao thường làm tăng tốc độ thoát chất từ dung dịch. Ảnh hưởng này rõ với hydrochloric acid và nitric acid. Bể gia nhiệt quá mức có thể phát sinh nhiều hơi hơn bình thường. Cảm biến sai lệch cũng khiến nhiệt độ vượt giới hạn vận hành. Phản ứng giữa acid và kim loại có thể giải phóng nhiệt. Nếu nhiệt không được loại bỏ, nhiệt độ dung dịch sẽ tiếp tục tăng.

Hệ thống gia nhiệt thiếu điều khiển tự động cũng làm tăng nguy cơ. Đặc biệt, van hơi kẹt có thể khiến bể nóng kéo dài. Doanh nghiệp nên kiểm tra nhiệt độ bằng thiết bị đã hiệu chuẩn. Kết quả cần được so sánh với giới hạn của quy trình.

Nồng độ acid cao hơn yêu cầu

Dung dịch quá đậm đặc có thể làm nguy cơ phát thải tăng. Mức ảnh hưởng phụ thuộc từng loại acid và điều kiện vận hành. Hydrochloric acid đậm đặc dễ giải phóng hydrogen chloride hơn. Nhiệt độ tăng sẽ làm hiện tượng này nghiêm trọng hơn.

Nồng độ có thể tăng do bổ sung acid không đúng định lượng. Sự bay hơi nước kéo dài cũng làm dung dịch trở nên đậm đặc. Nhân viên không nên đánh giá nồng độ qua màu hoặc mùi. Nồng độ cần được xác định bằng phương pháp phân tích phù hợp.

Bọt khí hình thành trong bể điện phân

Điện phân có thể tạo hydrogen hoặc oxygen tại điện cực. Bọt khí di chuyển lên bề mặt rồi vỡ ra. Khi bọt vỡ, các giọt dung dịch nhỏ bị bắn vào không khí. Chúng tạo thành sương acid phía trên bể.

Hiện tượng này phổ biến trong mạ chromium và một số công đoạn điện hóa. Mật độ dòng cao có thể làm lượng bọt tăng. Diện tích điện cực và tải sản xuất cũng ảnh hưởng phát thải. Lượng sương có thể tăng khi nhà máy nâng công suất. Cơ chế này được đề cập trong tài liệu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.

Khuấy hoặc sục khí quá mạnh

Sục khí giúp đồng đều nhiệt độ và nồng độ trong một số bể. Tuy nhiên, dòng khí mạnh có thể cuốn giọt acid ra ngoài. Bọt khí vỡ tại bề mặt sẽ tạo aerosol. Kích thước giọt phụ thuộc lưu lượng khí và đặc tính dung dịch.

Đầu sục bị tắc có thể tạo luồng khí không đồng đều. Một số vị trí sẽ xuất hiện bọt lớn và bắn tóe mạnh. Khuấy cơ học với tốc độ cao cũng tạo giọt nhỏ. Nguy cơ tăng khi cánh khuấy nằm gần bề mặt dung dịch.

Phun hoặc tuần hoàn dung dịch với áp lực cao

Vòi phun có thể phân tán dung dịch thành giọt rất nhỏ. Giọt càng nhỏ càng dễ lưu lại trong không khí. Áp lực bơm quá cao thường làm lượng aerosol tăng. Vòi phun mòn hoặc lắp sai hướng cũng gây phát tán.

Dòng hồi tuần hoàn đổ từ trên cao gây bắn tóe mạnh. Tình trạng này thường xuất hiện sau khi thay đổi đường ống. Đường hồi nên được bố trí dưới mặt dung dịch khi quy trình cho phép. Mọi thay đổi phải được đánh giá về kỹ thuật và an toàn.

Phản ứng giữa acid với vật liệu khác

Acid phản ứng với một số kim loại và tạo hydrogen. Khí thoát lên có thể kéo theo giọt acid. Phản ứng trung hòa acid và base thường giải phóng nhiệt. Nhiệt độ tăng nhanh có thể làm dung dịch sôi cục bộ. Carbonate phản ứng với acid và giải phóng carbon dioxide. Bọt khí sinh ra có thể cuốn theo các giọt dung dịch.

Sulfide tiếp xúc với acid có thể giải phóng hydrogen sulfide độc hại. Cyanide gặp acid có thể tạo hydrogen cyanide cực độc. Vì vậy, không được tự ý trộn hóa chất để giảm hơi. Mọi thao tác phải dựa trên quy trình đã đánh giá rủi ro.

Xem thêm: Acid sunfuric là gì?

Bổ sung hoặc pha loãng acid không đúng cách

Rót acid quá nhanh làm dung dịch xáo trộn mạnh. Dòng rót từ trên cao còn làm tăng mức bắn tóe. Pha loãng acid thường giải phóng nhiệt đáng kể. Nguy cơ đặc biệt cao với sulfuric acid đậm đặc.

Nguyên tắc chung là thêm acid từ từ vào nước. Không đổ nước trực tiếp vào acid đậm đặc. Thiết bị pha cần phù hợp với nhiệt lượng của quá trình. Bể phải có khoảng trống để hạn chế tràn và bắn tóe. Quy trình cụ thể cần tuân theo SDS của sản phẩm.

Chiết rót và chuyển hóa chất bằng hệ thống hở

Mở nắp phuy hoặc bồn khiến hơi thoát trực tiếp. Nguy cơ tăng khi hóa chất có nhiệt độ cao. Bơm chuyển bằng ống hở dễ tạo dòng rơi tự do. Dòng chất lỏng này làm tăng bắn tóe và khuấy động.

Khớp nối rò rỉ cũng có thể tạo màn sương nhỏ. Áp suất cao khiến dung dịch thoát thành tia mịn. Hệ thống chuyển kín giúp giảm phát thải tại nguồn. Đường hồi hơi cũng cần được xem xét với hóa chất dễ bay hơi.

Diện tích bề mặt bể quá lớn

Bể mở có diện tích bề mặt lớn thường phát thải nhiều hơn. Mức phát thải còn phụ thuộc nhiệt độ và mức khuấy động. Mực dung dịch quá cao làm giảm khoảng cách tới miệng bể. Giọt acid vì vậy dễ thoát ra ngoài.

Tải liệu lớn có thể làm mực dung dịch dâng đột ngột. Chi tiết chuyển động cũng kéo dung dịch khỏi bể. Nắp bể phù hợp có thể giảm khuếch tán và thất thoát. Tuy nhiên, nắp không được cản trở hệ thống hút khí.

Hệ thống hút cục bộ hoạt động kém

Thông gió chung không thay thế được hút khí tại nguồn. Hơi acid cần được thu trước khi lan vào vùng làm việc. Lưu lượng hút thấp khiến hơi thoát khỏi miệng chụp. Đường ống tắc cũng làm giảm khả năng thu gom.

Chụp hút đặt quá xa sẽ mất hiệu quả nhanh chóng. Cửa nhà xưởng hoặc quạt mạnh còn gây nhiễu dòng khí. Một hệ thống tốt phải tạo hướng khí ổn định vào chụp.

Quạt hút hoặc tháp hấp thụ gặp sự cố

Quạt quay sai chiều sẽ làm lưu lượng giảm đáng kể. Dây curoa trượt cũng gây suy giảm khả năng hút. Cặn muối có thể bám trong đường ống và đầu phun. Tiết diện đường khí vì vậy bị thu hẹp.

Tháp hấp thụ hoạt động kém khi dung dịch tuần hoàn không phù hợp. Bơm hỏng hoặc vòi phun tắc cũng làm hiệu suất giảm. Nồng độ dung dịch hấp thụ cần được kiểm soát theo thiết kế. Chỉ theo dõi pH có thể chưa đủ cho mọi hệ thống. Bộ tách sương hỏng cũng khiến giọt lỏng thoát theo dòng khí.

Dòng khí trong nhà xưởng bị xáo trộn

Quạt làm mát hướng thẳng vào bể có thể đẩy hơi ra ngoài. Cửa mở lớn cũng tạo dòng khí ngang mạnh. Người lao động đứng giữa bể và chụp hút sẽ nằm trên đường phát tán. Cách bố trí này làm tăng nguy cơ phơi nhiễm.

Hệ thống cấp khí không cân bằng có thể tạo áp suất dương. Khí ô nhiễm khi đó lan sang khu vực khác. Kiểm tra bằng khói thử có thể hỗ trợ quan sát hướng khí. Loại khói phải phù hợp với môi trường hóa chất.

Rò rỉ, tràn đổ hoặc tồn lưu acid

Vết tràn tạo thêm bề mặt phát thải ngoài thiết kế. Acid thấm vào khe sàn có thể tiếp tục phát tán. Mặt ngoài bồn bị nhiễm acid cũng là nguồn phát thải. Hiện tượng này thường xảy ra sau chiết rót hoặc bảo trì.

Vật liệu thấm hút đã nhiễm acid phải được quản lý đúng cách. Không để giẻ lau nhiễm hóa chất trong khu vực sản xuất. Biện pháp xử lý tràn đổ phải dựa trên SDS. Không dùng chất trung hòa khi chưa đánh giá phản ứng.

Tăng công suất nhưng không nâng cấp hệ thống hút

Tăng số bể sẽ làm tổng tải phát thải tăng. Tăng dòng điện cũng có thể tạo thêm bọt khí. Hệ thống hút ban đầu có thể không đáp ứng công suất mới. Việc nối thêm nhánh hút còn làm mất cân bằng đường ống.

Thay đổi hóa chất cũng có thể làm cơ chế phát thải khác trước. Doanh nghiệp cần đánh giá lại trước khi đưa vào vận hành. Đánh giá phải bao gồm tải phát thải và khả năng xử lý.

Dấu hiệu cho thấy lượng hơi acid đang tăng

Màn sương xuất hiện phía trên bể là dấu hiệu dễ nhận thấy. Tuy nhiên, không thấy sương không đồng nghĩa với an toàn. Mùi chua hoặc mùi hắc có thể cảnh báo rò rỉ. Mùi không phải công cụ đo nồng độ đáng tin cậy.

Kim loại quanh khu vực bị ăn mòn nhanh cũng là dấu hiệu quan trọng. Thiết bị điện có thể xuất hiện gỉ và hư hỏng. Người lao động có thể bị cay mắt hoặc kích ứng mũi. Ho, đau họng và khó thở cần được xử lý nghiêm túc. Khi có triệu chứng, người lao động phải rời vùng phơi nhiễm.

Cách xác định nguyên nhân phát sinh hơi acid

Trước tiên, doanh nghiệp cần ghi nhận nhiệt độ và nồng độ dung dịch. Mực dung dịch, dòng điện và tốc độ khuấy cũng cần được theo dõi. Dữ liệu nên được đối chiếu giữa ca bình thường và ca bất thường. Cách này giúp nhận diện yếu tố thay đổi.

Hệ thống hút cần được kiểm tra hướng quay của quạt. Chênh áp bộ lọc và lưu lượng hút cũng phải được đo. Không nên đánh giá hiệu quả chỉ bằng tiếng quạt. Khói thử phù hợp có thể hỗ trợ kiểm tra hướng khí.

Tháp xử lý cần được kiểm tra bơm, vòi phun và lớp đệm. Bộ tách sương cũng phải được kiểm tra trực tiếp. Thông số vận hành cần bám theo hồ sơ thiết kế. Việc tự điều chỉnh hóa chất có thể làm phát sinh rủi ro mới.

Quan trắc khu vực giúp xác định vị trí phát tán. Lấy mẫu cá nhân phản ánh mức phơi nhiễm của người lao động. Phương pháp lấy mẫu phải phù hợp từng chất. Hydrogen chloride và sulfuric acid cần phương pháp phân tích tương ứng.

Biện pháp giảm hơi acid trong nhà máy

Doanh nghiệp nên ưu tiên kiểm soát ngay tại nguồn. Nhiệt độ và nồng độ phải được giữ đúng giới hạn kỹ thuật. Bể nên có nắp hoặc tấm che phù hợp. Dòng hồi cần hạn chế rơi tự do và bắn tóe. Thông số điện phân không được tăng tùy tiện. Tốc độ khuấy và lưu lượng sục khí cũng cần được tối ưu.

Chụp hút cần đặt gần nguồn phát sinh. Hướng hút phải kéo chất ô nhiễm khỏi vùng hô hấp. Ống dẫn phải chịu được tác động của hóa chất. Hệ thống cần có cửa kiểm tra và vệ sinh phù hợp. Không khí bù phải được cấp có kiểm soát. Dòng khí bù không được phá vỡ khả năng thu gom.

Thiết bị xử lý phải phù hợp loại acid và dạng phát thải. Khí, hơi và aerosol có thể cần cấu hình khác nhau. Tháp hấp thụ thường dùng dung dịch tuần hoàn để giữ chất ô nhiễm. Bộ tách sương giúp hạn chế giọt lỏng thoát khỏi tháp. Việc chọn dung dịch hấp thụ cần do người có chuyên môn thực hiện.

Acid phải được bơm chuyển bằng thiết bị phù hợp. Nhà máy cần hạn chế thao tác múc hoặc rót thủ công. Khi pha loãng, acid phải được thêm từ từ vào nước. Khu vực pha cần có biện pháp hút khí tại nguồn. Nhân viên phải hiểu SDS và quy trình ứng phó.

Quạt, bơm và cảm biến cần được bảo trì theo kế hoạch. Kết quả bảo trì phải được ghi nhận đầy đủ. Mọi thay đổi công suất cần được đánh giá trước. Việc đổi acid hoặc phụ gia cũng phải được xem xét.

Những sai lầm thường gặp

Sai lầm đầu tiên là chỉ tăng thông gió chung. Cách này có thể làm hơi acid lan rộng hơn. Một sai lầm khác là tăng công suất quạt không qua tính toán. Lưu lượng quá cao có thể hút theo nhiều giọt acid.

Một số cơ sở chỉ bổ sung hóa chất vào tháp hấp thụ. Họ không kiểm tra quạt, vòi phun hoặc bộ tách sương. Dùng mùi để đánh giá mức an toàn cũng không phù hợp. Khẩu trang thông thường không bảo vệ trước khí acid. Thiết bị bảo vệ hô hấp phải được lựa chọn theo đánh giá nguy cơ.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao hydrochloric acid tạo nhiều khói trắng?

Hydrogen chloride thoát khỏi dung dịch và hút ẩm trong không khí. Quá trình này tạo giọt acid nhỏ nhìn giống khói trắng.

Sulfuric acid có bay hơi mạnh không?

Sulfuric acid có độ bay hơi thấp tại nhiệt độ thông thường. Nguy cơ phổ biến là sương acid do bắn tóe hoặc điện phân.

Tại sao bể mạ phát sinh nhiều sương acid?

Bọt khí sinh ra tại điện cực đi lên bề mặt. Khi bọt vỡ, chúng phát tán giọt dung dịch vào không khí.

Quạt thông gió có xử lý được hơi acid không?

Thông gió chung thường không đủ kiểm soát nguồn phát thải. Nhà máy cần hút cục bộ và thiết bị xử lý phù hợp.

Có thể dùng mùi để xác định nồng độ acid không?

Không nên dùng mùi để đánh giá mức phơi nhiễm. Nhà máy cần áp dụng phương pháp lấy mẫu phù hợp.

Kết luận

Hơi acid tăng cao thường bắt nguồn từ nhiều yếu tố đồng thời. Nguyên nhân có thể thuộc quy trình, thiết bị hoặc thao tác vận hành. Nhiệt độ cao, sục khí và điện phân đều có thể tăng phát thải. Hệ thống hút kém sẽ khiến tình trạng nghiêm trọng hơn.

Doanh nghiệp cần nhận dạng đúng chất và dạng phát thải. Sau đó, nhà máy mới có thể lựa chọn giải pháp phù hợp. Ưu tiên nên dành cho kiểm soát tại nguồn và hút cục bộ. Bảo trì định kỳ giúp hệ thống duy trì hiệu quả ổn định.