Trong công nghệ dùng tháp hấp phụ, người ta thường xử lý khí thải theo hai kiểu: dẫn khí thải vào tháp đã nhồi vật liệu hấp phụ hoặc phun các chất hấp phụ vào dòng khí thải. Tuy nhiên, các tháp xử lý khí thải theo kiểu phun vật liệu vào dòng khí thải thường được áp dụng nhiều trong công nghiệp vì chi phí phù hợp cả về thiết bị và vật liệu.
Công nghệ phun chất hấp phụ vào dòng khí thải đã áp dụng thành công cho các lò đốt rác thải đô thị với hiệu suất loại bỏ thủy ngân đạt đến 90% ở tỷ lệ khối lượng C/Hg là 3000. Tuy nhiên, khi áp dụng công nghệ này vào các nhà máy than nhiệt điện thì gặp phải các thách thức: lượng thủy ngân của dòng khí thải thấp, khả năng đạt cân bằng và truyền khối thấp, nồng độ biến động rộng của một số chất khác như khí có tính axit và khí clo, thời gian lưu trong thiết bị ngắn…
Khi khảo sát tỷ lệ phun vật liệu, người ta thấy lượng vật liệu dùng phải nhỏ nhất để tránh ảnh hưởng đến các thiết bị xử lý khí ô nhiễm hoặc tro thải bỏ nhằm đạt chi phí xử lý thấp. Và theo đó, tỷ lệ phun vật liệu chẳng hạn như C/Hg là 10000:1 với 0,1 ppm Hg0 là phù hợp, và tro bay thoát ra trong quá trình này có thể cung cấp cho công nghiệp bê tông. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến quá trình bắt giữ Hg0 của vật liệu, vì sự hấp phụ ở đây diễn ra đồng thời theo cả hai hướng là hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học nên nhiệt độ được chọn để đạt được sự loại bỏ thủy ngân tốt thường nằm trong khoảng 100 – 1250C. Đồng thời sự có mặt của các chất trong dòng khí thải cũng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng hấp phụ hơi thủy ngân của vật liệu, chẳng hạn: HCl, NOx và SO2 ở khoảng 60 – 100 ppm làm tăng sự hấp phụ thủy ngân ở 1350C, khoảng 2 – 4% hơi nước và 80 – 100% chất oxy hóa có mặt trong dòng thải ở nhiệt độ này cũng làm tăng khả năng bắt giữ hơi thủy ngân của vật liệu.
Và khi xét ảnh hưởng của bản chất của chất hấp phụ thì người ta thấy tùy thuộc vào nguồn gốc của vật liệu và điều kiện biến tính mà khả năng loại bỏ hơi thủy ngân thay đổi đáng kể. Than hoạt tính với chi phí thấp và dễ thay đổi cấu trúc bề mặt nên được sử dụng nhiều, tuy nhiên phụ thuộc vào điều kiện biến tính và nguồn gốc than mà khả năng hấp phụ thủy ngân cũng biến động mạnh. Ngoài ra,
17
các vật liệu khác như TiO2, Ca(OH)2… cũng cho khả năng hấp phụ hơi thủy ngân tốt và được kiểm tra ở quy mô phòng thí nghiệm cũng như trong công nghiệp. Hiệu quả loại bỏ thủy ngân đối với các loại than biến tính đạt khoảng 90 – 99%, và chi phí cho quá trình này cũng không cao.
Người ta cũng xem xét tro bay thoát ra từ dòng khí thải, qua thực nghiệm cho thấy tro bay có thể được sử dụng lại để làm chất phun vào dòng khí thải nhằm loại bỏ thủy ngân. Tro bay có thể loại bỏ thủy ngân đến 80% tại nhiệt độ 135 – 1600C trong dòng khí thải và có khả năng tiết kiệm đến 80% so với sử dụng than hoạt tính, giúp giảm chi phí xử lý và ít gây ảnh hưởng cho thiết bị kiểm soát khí dạng hạt.
Trong tương lai, các tháp phun chất hấp phụ sẽ được nâng cấp tốt hơn: tối ưu hóa sự phân tán của chất hấp phụ (dạng hạt mịn cho hiệu suất cao hơn), thời gian tiếp xúc được kiểm soát để bắt giữ thủy ngân tốt hơn và tránh xảy ra sự giải hấp thủy ngân khi khả năng hấp phụ bão hòa.