Trong sản xuất hóa chất, việc kiểm soát áp suất và môi trường phản ứng luôn là yếu tố quyết định đến chất lượng và độ an toàn của sản phẩm. Chính vì vậy, ứng dụng của bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất ngày càng trở thành giải pháp không thể thiếu, giúp các quy trình như chưng cất, sấy, khử khí hay thu hồi dung môi diễn ra ổn định, hiệu quả và kiểm soát tốt rủi ro kỹ thuật.

I. Bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất là gì?

1. Vai trò của bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất

Trong ngành công nghiệp hóa chất, bơm hút chân không có nhiệm vụ tạo và duy trì môi trường áp suất thấp, giúp kiểm soát chính xác các quá trình vật lý – hóa học trong hệ thống sản xuất.

Vai trò của bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất

Bơm hút chân không giúp:

• Giảm nhiệt độ sôi của dung môi và hỗn hợp phản ứng: Cho phép thực hiện các công đoạn chưng cất, bay hơi và sấy ở nhiệt độ thấp hơn so với điều kiện áp suất thường, hạn chế phân hủy nhiệt đối với hóa chất nhạy cảm.
• Hạn chế sự hiện diện của oxy và khí không mong muốn: Giảm nguy cơ oxy hóa nguyên liệu, hạn chế phản ứng phụ và nâng cao độ ổn định của quá trình phản ứng hóa học.
• Ổn định chất lượng và tính chất sản phẩm: Giữ màu sắc, cấu trúc và thành phần hóa học đồng nhất giữa các mẻ sản xuất, đặc biệt quan trọng trong sản xuất hóa chất tinh khiết và hóa chất đặc thù.
• Tối ưu tiêu hao năng lượng trong dây chuyền: Việc vận hành ở áp suất thấp giúp giảm tải cho hệ thống gia nhiệt, từ đó tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả vận hành tổng thể.

2. Đặc thù ngành hóa chất khi sử dụng bơm hút chân không

Ngành hóa chất là một trong những lĩnh vực có điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất đối với bơm hút chân không.

Bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất

Môi trường vận hành thường xuyên chứa:

• Hơi dung môi hữu cơ phát sinh liên tục.
• Khí dễ cháy, khí độc hoặc khí phản ứng.
• Hơi ẩm cao, dễ xảy ra hiện tượng ngưng tụ (condensables).

Do đó, bơm hút chân không sử dụng trong ngành hóa chất bắt buộc phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt:

• Khả năng chịu ăn mòn hóa học, từ vật liệu thân bơm, trục, phớt đến gioăng làm kín.
• Xử lý tốt hơi ngưng tụ, tránh hiện tượng nước hoặc dung môi quay ngược làm hư hỏng buồng nén.
• Độ an toàn cao, đặc biệt với các ứng dụng liên quan đến dung môi dễ bay hơi, yêu cầu tiêu chuẩn ATEX hoặc Ex-proof.

Chính vì những đặc thù này, bơm chân không thông thường không phù hợp cho ngành hóa chất. Việc sử dụng sai loại bơm có thể dẫn đến nhiễm bẩn dầu, keo dầu, kẹt cánh gạt, giảm tuổi thọ thiết bị và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn nghiêm trọng.

II. Ứng dụng của bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất

1. Ứng dụng trong chưng cất và bay hơi chân không

Chưng cất và bay hơi chân không là ứng dụng phổ biến nhất của bơm hút chân không trong ngành hóa chất.

Ứng dụng của bơm hút chân không trong chưng cất hóa chất

Nguyên lý vận hành dựa trên việc giảm áp suất hệ thống để hạ nhiệt độ sôi của dung môi hoặc hỗn hợp phản ứng.

Lợi ích kỹ thuật mang lại:

• Tránh phân hủy nhiệt đối với hóa chất nhạy cảm.
• Tăng hiệu suất tách dung môi và sản phẩm trung gian.
• Kiểm soát tốt hơn chất lượng và độ tinh khiết sản phẩm.

Tuy nhiên, đây cũng là ứng dụng tạo ra lượng hơi dung môi lớn và liên tục, làm tăng nguy cơ ngưng tụ trong buồng bơm nếu không được thiết kế đúng.

Do đó, bơm hút chân không sử dụng cho chưng cất cần:

• Chịu được hơi bão hòa và hơi dung môi.
• Dễ tích hợp bẫy ngưng tụ, bộ tách lỏng để bảo vệ bơm.

2. Ứng dụng trong sấy chân không

Sấy chân không được sử dụng rộng rãi để làm khô nguyên liệu hoặc sản phẩm nhạy nhiệt, nơi mà sấy thường có thể gây biến tính hoặc suy giảm chất lượng.

So với sấy ở áp suất thường:

• Sấy thường yêu cầu nhiệt độ cao, dễ làm biến đổi cấu trúc hóa học.
• Sấy chân không cho phép sấy ở nhiệt độ thấp hơn, kiểm soát tốt hơn độ ẩm và chất lượng.

Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống sấy chân không bao gồm:

• Khả năng duy trì áp suất thấp ổn định trong suốt chu trình.
• Khả năng hút ẩm và hơi nước liên tục, tránh dao động áp suất gây ảnh hưởng đến chất lượng sấy.

3. Ứng dụng khử khí (degassing, deaeration)

Khử khí là công đoạn quan trọng nhằm loại bỏ oxy hòa tan và khí dư trước khi phản ứng hoặc đóng gói sản phẩm.

Vai trò của chân không trong khử khí:

• Ổn định phản ứng hóa học.
• Giảm bọt khí, lỗi bề mặt hoặc sai lệch thành phần sản phẩm.

Khác với chưng cất, ứng dụng khử khí không yêu cầu mức chân không quá sâu. Yếu tố quan trọng là:

• Độ ổn định áp suất.
• Hiệu suất năng lượng.
• Khả năng vận hành liên tục, ít dao động.

4. Ứng dụng trong thu hồi dung môi và xử lý hơi

Thu hồi dung môi ngày càng trở thành yêu cầu bắt buộc trong ngành hóa chất nhằm:

• Giảm chi phí nguyên liệu đầu vào.
• Đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường và an toàn.

Trong hệ thống này, bơm hút chân không có nhiệm vụ:

• Hút và gom hơi dung môi phát sinh.
• Dẫn hơi qua hệ ngưng tụ để thu hồi dung môi tái sử dụng.

Hệ thống tổng thể cần được thiết kế đồng bộ, bao gồm:

• Bơm phù hợp với hơi dung môi.
• Condenser, separator và các thiết bị bảo vệ.
• Giải pháp ngăn nhiễm bẩn dầu và hạn chế ăn mòn thiết bị.

III. Những máy bơm hút chân không phù hợp cho ngành công nghiệp hóa chất

Việc lựa chọn đúng công nghệ bơm hút chân không quyết định trực tiếp đến độ ổn định, độ an toàn và chi phí vận hành của toàn bộ dây chuyền hóa chất.

1. Bơm hút chân không vòng nước (Liquid Ring)

Bơm hút chân không vòng nước sử dụng chất lỏng làm kín, cho khả năng làm việc ổn định trong môi trường ẩm, nhiều hơi dung môi và điều kiện vận hành khắc nghiệt.

Bơm hút chân không vòng nước Robuschi

Đặc điểm kỹ thuật nổi bật:

• Chất lỏng làm kín hấp thụ và cuốn theo hơi dung môi.
• Ít bị ảnh hưởng bởi hơi ẩm và condensables.
• Vận hành ổn định khi hút khí bão hòa.

Ứng dụng phù hợp:

• Chưng cất chân không trong sản xuất hóa chất.
• Thu hồi dung môi và xử lý hơi.
• Dây chuyền có tải hơi lớn, liên tục.

Lưu ý khi sử dụng:

• Cần kiểm soát chất lượng và nhiệt độ nước vòng để tránh ăn mòn và đóng cặn.
• Hiệu suất giảm khi yêu cầu mức chân không sâu.
• Cần hệ thống xử lý nước vòng phù hợp.

Bơm vòng nước là lựa chọn an toàn và bền bỉ cho các ứng dụng hóa chất nặng, nơi độ ổn định được ưu tiên hơn mức chân không sâu.

Xem thêm: Bơm hút chân không vòng nước: ưu nhược điểm, giá & hướng dẫn bảo dưỡng 2025

2. Bơm hút chân không khô (Dry Screw / Dry Claw)

Bơm hút chân không khô vận hành hoàn toàn không dầu trong buồng nén, phù hợp với các quy trình hóa chất yêu cầu độ sạch cao và kiểm soát nghiêm ngặt.

Bơm hút chân không khô

Đặc điểm kỹ thuật:

• Buồng nén khô, không nhiễm dầu.
• Hạn chế tối đa nhiễm chéo sản phẩm.
• Vận hành ổn định trong hệ thống kín.

Phù hợp cho:

• Quy trình hóa chất tinh khiết.
• Dây chuyền tự động hóa, vận hành liên tục.
• Hệ thống yêu cầu kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt.

Ưu điểm:

• Ít bảo trì, giảm thời gian dừng máy.
• Dễ tích hợp điều khiển và giám sát.
• Tuổi thọ cao nếu chọn đúng ứng dụng.

Hạn chế:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao.
• Yêu cầu thiết kế hệ thống phù hợp ngay từ đầu.

Bơm khô là giải pháp dài hạn cho các nhà máy hóa chất hiện đại, ưu tiên độ sạch, độ ổn định và khả năng tự động hóa.

Xem thêm: Bơm hút chân không khô: ưu – nhược điểm & ứng dụng

3. Bơm hút chân không vòng dầu (Rotary Vane)

Bơm hút chân không vòng dầu có ưu thế về chi phí và độ ổn định chân không, nhưng chỉ phù hợp khi môi trường hút được kiểm soát chặt chẽ.

Bơm hút chân không vòng dầu Busch

Đặc điểm chính:

• Tạo mức chân không ổn định.
• Công nghệ phổ biến, dễ vận hành.
• Chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn so với bơm khô.

Chỉ nên sử dụng khi:

• Hơi dung môi đã được xử lý trước khi vào bơm.
• Có bẫy ngưng tụ, lọc hơi và thiết bị bảo vệ đầy đủ.
• Tải hơi không quá lớn và không liên tục.

Rủi ro nếu dùng sai ứng dụng:

• Nhiễm bẩn dầu, keo dầu.
• Cháy hoặc kẹt cánh gạt.
• Giảm mạnh tuổi thọ bơm và chi phí bảo trì tăng cao.

Bơm vòng dầu chỉ phù hợp cho các hệ thống hóa chất nhẹ, nơi điều kiện khí hút đã được xử lý và kiểm soát tốt.

Xem thêm: Bơm hút chân không vòng dầu: cấu tạo, nguyên lý & ứng dụng trong sản xuất

IV. Hướng dẫn chọn máy bơm hút chân không cho ngành công nghiệp hóa chất

Chọn đúng bơm hút chân không giúp giảm rủi ro sự cố, tối ưu chi phí và đảm bảo dây chuyền hóa chất vận hành ổn định lâu dài.

Hướng dẫn chọn bơm hút chân không cho ngành công nghiệp hóa chất

1. Xác định đúng ứng dụng trong dây chuyền

Trước khi chọn bơm, cần xác định rõ vai trò của bơm trong từng công đoạn sản xuất.

Cần làm rõ:

• Bơm dùng cho chưng cất, sấy, khử khí hay thu hồi dung môi.
• Tải hơi liên tục hay vận hành theo mẻ.
• Mức chân không thực tế cần thiết cho từng công đoạn.

Việc xác định đúng ứng dụng giúp tránh chọn bơm dư công suất hoặc sai công nghệ.

2. Phân tích môi trường làm việc

Môi trường khí hút là yếu tố quyết định đến độ bền và độ an toàn của bơm.

Cần đánh giá kỹ:

• Thành phần khí: có dung môi, hơi ăn mòn hay khí dễ cháy không.
• Khả năng xuất hiện hơi ngưng tụ trong quá trình vận hành.
• Nhiệt độ và độ ẩm khí đầu vào.

Phân tích đúng môi trường giúp chọn bơm phù hợp và giảm rủi ro hư hỏng sớm.

3. Lựa chọn công nghệ bơm phù hợp

Mỗi công nghệ bơm phù hợp với một nhóm ứng dụng cụ thể.

Nguyên tắc lựa chọn:

• Bơm vòng nước: môi trường ẩm, hơi dung môi nhiều.
• Bơm khô: quy trình sạch, yêu cầu cao về chất lượng.
• Bơm vòng dầu: chỉ dùng khi có giải pháp bảo vệ đầy đủ.

Chọn đúng công nghệ giúp cân bằng giữa hiệu quả vận hành và chi phí đầu tư.

4. Các yếu tố kỹ thuật bắt buộc phải kiểm tra

Ngoài công suất và lưu lượng, nhiều yếu tố kỹ thuật thường bị bỏ qua.

Cần kiểm tra:

• Vật liệu tiếp xúc hóa chất (thân bơm, phớt, gioăng).
• Khả năng xử lý condensables.
• Tiêu chuẩn an toàn ATEX hoặc Ex-proof.
• Dịch vụ bảo trì và khả năng cung cấp phụ tùng.

Những yếu tố này quyết định tuổi thọ và độ an toàn của hệ thống trong dài hạn.

5. Tránh những sai lầm phổ biến

Nhiều sự cố trong ngành hóa chất bắt nguồn từ việc chọn sai bơm ngay từ đầu.

Các sai lầm thường gặp:

• Chỉ chọn bơm dựa trên công suất danh nghĩa.
• Bỏ qua ảnh hưởng của hơi dung môi và hơi ẩm.
• Không đầu tư thiết bị bảo vệ bơm từ đầu.

Tránh các sai lầm này giúp hệ thống vận hành ổn định và giảm chi phí sửa chữa về sau.

Nhìn tổng thể, ứng dụng của bơm hút chân không trong ngành công nghiệp hóa chất không chỉ hỗ trợ từng công đoạn riêng lẻ mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành và độ bền của toàn bộ dây chuyền. Khi được lựa chọn đúng công nghệ và cấu hình phù hợp, hệ thống chân không sẽ trở thành nền tảng quan trọng cho sản xuất hóa chất an toàn, tiết kiệm và bền vững lâu dài.

Liên hệ ngay để được tư vấn nhanh chóng và nhận báo giá ưu đãi nhất!

CÔNG TY TNHH KHÍ NÉN Á CHÂU

• Địa chỉ: LK 02-21 KĐT Nguyễn Lương Bằng, Việt Hòa, TP Hải Phòng
• Số điện thoại: 0964 744 392
• Email: khinenachau@gmail.com
• Trang web: https://khinenachau.com/