Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ

Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ

Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ là dùng vật liệu thể rắn để giữ lại các chất ô nhiễm có trong khí thải. khí thải sau khi qua vật liệu hấp phụ sẽ đạt quy chuẩn xả thải quốc gia.

Theo định nghĩa trong sách giáo khoa thì phương pháp hấp phụ là hiện tượng các phân tử chất khí, lỏng, các ion được giữ lại trên bề mặt phân cách pha. Bề mặt phân cách pha có thể là lớp phim khí – lỏng, lỏng – lỏng, khí – rắn và lỏng – rắn. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ là quá trình xử lý dựa trên sự phân ly khí bởi ái lực của một số chất rắn đối với một số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí

Ví dụ cụ thể như sau.

Dùng than hoạt tính để làm vật liệu hấp phụ. Khi dòng khí thải đi qua lớp than hoạt tính, các chất ô nhiễm có trong khí thải như CO, SO2, NOx, H2S, Mùi Hôi, sẽ được than hoạt tính giữ lại. và phần khí sạch sẽ thoát ra ngoài.

Các bạn có thể tham khảo cụ thể qua sơ đồ công nghệ sau.

Qua hình trên ta có thể thấy. dòng khí ô nhiễm sẽ được quạt hút, hút qua thiết bị chứa than hoạt tính, để than hoạt tính hấp phụ hoàn toàn chất ô nhiễm. sau đó sẽ được quạt hút đẩy ra ngoài môi trường.

Có mấy phương pháp hấp phụ ?

Có hai phương thức hấp phụ chính:

• Hấp phụ vật lý: Các phần tử khí bị giữ lại trên bề mặt chấp hấp phụ nhờ lực liên kết giữa các phần tử. Quá trình này có tỏa nhiệt, độ nhiệt tỏa ra phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử.
• Hấp phụ hóa học: Khí bị hấp phụ do có phản ứng hóa học với vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử trong trường hợp này mạnh hơn ở hấp phụ vật lý. Do vậy lượng nhiệt tỏa ra lớn hơn, và cần năng lượng nhiều hơn.

Hấp phụ được sử dụng nhiều trong ngành hóa học và môi trường nhằm hấp phụ các tạp chất hay thu những chất gây bất lợi cho quá trình mà chúng ta muốn loại bỏ.

Các loại vật liệu trong dùng để hấp phụ chất ô nhiễm

Than hoạt tính

– Đặc tính: Bề mặt kỵ nước hấp phụ các chất trong nước và không khí.

– Ứng dụng: Tách các chất ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ.

– Ưu điểm: Giá rẻ, dễ dàng tìm kiếm.

– Nhược điểm: Khó tái sinh nếu đóng cặn

Silicalite

– Đặc tính: Bề mặt kỵ nước hấp phụ các chất trong nước và không khí.

– Ứng dụng: Tách các chất ô nhiễm từ dòng khí.

– Ưu điểm: Đốt bỏ dễ hơn than hoạt tính

– Nhược điểm: Giá thành cao.

Ngoài ra còn có các chất hấp phụ cao phân tử thường là copolymer của benzen và các chất hấp phụ sinh học.

Tùy theo tính chất lưu lượng khí thải của từng nhà máy, nhà xưởng mà sẽ được chọn vật liệu hấp phụ thích hợp

Chất hấp phụ cao phân tử

– Đặc tính:Thường là copolymer của styren/ divinyl benzen

– Ứng dụng: Tách các chất từ dòng khí

– Ưu điểm: Không gặp vấn đề đóng cặn như than hoạt tính

– Nhược điểm: Giá thành cao

Chất hấp phụ sinh học

– Đặc tính: Bùn hoạt hóa trên chất mang xốp

– Ứng dụng: Tách các chất từ dòng khí

– Ưu điểm: Không cần tái sinh

– Nhược điểm: Tỉ lệ tách thấp hơn các chất hấp phụ

Tùy theo tính chất và lưu lượng khí thải của từng nhà máy, công xưởng mà chọn kiểu tháp hấp phụ khác nhau. Vật liệu hấp phụ cũng khá đa dạng, có thể kể đến như: than hoạt tính, silicagel, zeolit, và các chất phụ tự nhiên khác… tùy loại khí thải cần xử lý mà chọn vật liệu hấp phụ thích hợp.

Phương pháp hấp phụ có khả năng làm sạch không khí cao, hiệu quả xử lý trên 90%, giá thành xử lý thấp do vật liệu hấp phụ có khả năng tái sinh, tiết kiệm được chi phí xử lý cho nhà máy

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ

Nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình hấp phụ. Hiệu suất hấp phụ thường cao nhất ở nhiệt độ thấp vì quá trình này là một quá trình tỏa nhiệt, và nhiệt độ thấp thường thúc đẩy phản ứng hấp phụ.

Sự tăng áp suất cũng thường dẫn đến sự gia tăng của quá trình hấp phụ cho đến khi đạt đến mức bão hòa. Sau khi đạt mức bão hòa, không có sự hấp phụ nào xảy ra nữa, dù áp suất có tăng lên đến mức nào. Mối liên hệ giữa mức độ hấp phụ và nhiệt độ ở một áp suất không đổi được gọi là hấp phụ isobar.

Vì hấp phụ là một hiện tượng liên quan đến bề mặt, diện tích bề mặt lớn thường làm tăng tốc độ hấp phụ.

Các chất khí dễ hóa lỏng thường dễ bị hấp phụ.

Các ứng dụng của quá trình hấp phụ

• Xử lý khí thải: sử dụng các vật liệu như than hoạt tính để loại bỏ chất ô nhiễm và mùi hôi.
• Xử lý nước thải: áp dụng cho lọc nước bằng than hoạt tính
• Tạo ra chân không cao bằng cách sử dụng phương pháp hấp phụ, thường bằng cách sử dụng than hoạt tính.
• Mặt nạ phòng độc có chứa lớp than hoạt tính trong môi trường làm việc như mỏ than, trong đó mặt nạ này hấp phụ khí độc để làm cho không khí trở nên sạch hơn.
• Sử dụng silica và gel nhôm để hấp phụ hơi ẩm và giảm độ ẩm.
• Tách khí quý bằng cách sử dụng than làm chất hấp phụ.
• Sử dụng quá trình hấp phụ để tiêu diệt vi trùng trong thuốc.
• Phân tích sắc ký dựa trên nguyên tắc hấp phụ.
• Xử lý đường để loại bỏ màu sắc bằng cách sử dụng bột than.
• Trong ngành sản xuất sơn, hấp phụ đóng vai trò quan trọng để loại bỏ các khí hòa tan, giúp sơn bám chặt hơn trên bề mặt và tăng khả năng che phủ.
• Sử dụng quá trình hấp phụ để tạo ra nhũ tương ổn định trong mỹ phẩm và xi-rô.
• Hoạt động làm sạch của xà phòng và chất tẩy rửa cũng dựa trên quá trình hấp phụ.

Sự khác biệt giữa hấp phụ và hấp thụ

Trên đây là toàn bộ nội dung về phương pháp hấp phụ trong xử lý khí thải. Quý khách hàng cần tìm đơn vị thi công hệ thống xử lý khí thải, vui lòng liên hệ với Công Ty Môi Trường Green Star để được tư vấn và hỗ trợ miễn phí.

Xin cảm ơn