Phân biệt quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ và hấp phụ

Phân biệt quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ và hấp phụ

Phân biệt quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ và hấp phụ

Xây dựng phương án xử lý khí thải triệt để, mang lại hiệu quả tối ưu nhất trong quá trình sử dụng luôn là vấn đề đau đầu của các chủ đầu tư. Nhu cầu sinh hoạt đời sống, các hoạt động sản xuất, chế tạo… phát sinh ra nhiều loại khí thải độc. Việc xử lý khí thải là cực kỳ cần thiết nhằm bảo vệ môi trường, hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ và hấp phụ đang là hai trong các phương pháp phổ biến hiện nay. Hãy cùng Hòa Bình Xanh tìm hiểu rõ hơn về hai phương pháp đó nhé!

I. Biểu đồ so sánh hấp thụ và hấp phụ

Biểu đồ so sánh hấp thụ và hấp phụ
Biểu đồ so sánh hấp thụ và hấp phụ

II. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ là gì?

1. Khái niệm

Hấp thụ khí thải là việc sử dụng các chất rắn hoặc lỏng làm nguyên liệu hấp thụ để hấp thụ khí thải sản sinh trong hoạt động sản xuất của doanh nghiệp.

Như vậy, xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ là phương pháp sử dụng nước hoặc các dung dịch đặc trưng làm chất hấp thụ. Khí thải chính là chất cần hấp thụ. Quá trình này giúp chuyển hóa các loại khí độc hại cần xử lý vào trong pha lỏng. Quá trình hòa tan làm chúng tiếp xúc với nhau.

Nhờ nguyên lý này, phương pháp hấp thụ cũng được sử dụng rộng rãi để hút khí ẩm trong không khí, hút mùi khí thải… Chúng giúp thu hồi lượng khí sạch bị lẫn trong khí thải.

2. Các phương thức xử lý khí thải hấp thụ

Tùy thuộc vào bản chất của sự tương tác cũng như tính chất của bụi, người ta có thể sử dụng các chất hấp thụ khác nhau nhằm hấp thụ triệt để được dòng khí độc hại. Phương pháp hấp thụ khí thải được chia thành 2 loại phương thức chính:

2.1. Hấp thụ vật lý

Hấp thụ vật lý là quá trình hấp thụ không xảy ra các phản ứng hóa học. Hấp thụ vật lý hay còn gọi là quá trình thuận nghịch.

Nhờ lực liên kết giữa các phân tử mà các phân tử khí được giữ lại hoàn toàn trên bề mặt chất hấp thụ. Bằng việc hấp thụ vật lý, quá trình này thường tỏa ra một lượng nhiệt lớn. Nhiệt độ tỏa ra phụ thuộc vào cường độ lực liên kết giữa các phân tử.

Quá trình diễn ra bao gồm sự khuếch tán, hòa tan các chất hấp thụ chất lỏng cũng như sự phân bố của chúng giữa các phân tử chất lỏng. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào thiết bị tăng diện tích tiếp xúc tối đa, truyền nhiệt và giảm chất điện lý trong pha lỏng. Như vậy, với phương pháp này thường có các tầng đệm, tháp phun hoặc tháp hấp thụ sủi bọt…

2.2. Hấp thụ hóa học

Hấp thụ hóa học là quá trình hấp thụ có xảy ra các phản ứng hóa học. Lực liên kết của phương pháp này mạnh hơn rất nhiều so với hấp thụ vật lý. Các phân tử khí tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân hóa học.

Quá trình hấp thụ gồm 2 giai đoạn: khuếch tán, xảy ra phản ứng hóa học. Việc hấp thụ hóa học phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán từ chất khí vào chất lỏng và phụ thuộc vào tốc độ chuyển hóa giữa các chất. Lượng nhiệt tỏa ra lớn và cần rất nhiều năng lượng.

Hấp thụ khí thải bằng hóa học là phương pháp sử dụng các vật liệu rắn hoặc lỏng để hấp thụ. Là quá trình chuyển khí độc sang pha lỏng và xảy ra phản ứng hóa học trong quá trình hấp thụ.

Với phương pháp hấp thụ bằng hóa học, người ta cần lựa chọn dung dịch hấp thụ tương ứng vớ loại khí cần hấp thụ.

3. Cơ chế xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ

Việc xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thấp thụ diễn ra theo 3 bước dưới đây:

Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
  • Bước 1: Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm từ thể khí trong khối khí thải đến bề mặt dung dịch hấp thụ.
  • Bước 2: Khí thải xâm nhập vào bề mặt dung dịch hấp thụ, dần dần hòa tan các chất khí.
  • Bước 3: Khuếch tán các khí hòa tan trên mặt cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ.

Trong quá trình hấp thụ, các phần tử khí ô nhiễm bị giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn. Các chất khí độc bị giữ lại được gọi là chất bị hấp thụ. Ngoài xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ, hiện nay có nhiều phương pháp xử lý khác nhau. Tùy thuộc vào loại khí thải đặc trưng trong từng khu công nghiệp. Người ta lựa chọn các phương pháp xử lý khí thải phù hợp. Sao cho việc xử lý khí thải đem đến hiệu quả tốt nhất.

4. Ưu – nhược điểm của quá trình hấp thụ khí thải

4.1. Ưu điểm

Phương pháp xử lý khí thải nhờ hấp thụ sở hữu những ưu điểm như:

  • Phương pháp xử lý đơn giản, hiệu quả, giúp tiết kiệm được chi phí đầu tư và không khí không bị giới hạn
  • Hiệu suất lọc khí độc hại cao, đặc biệt với các loại khí thải chứa chất khí có khả năng hòa tan
  • Có thể kết hợp với việc xử lý bụi
  • Áp dụng được phương pháp này cho các trường hợp khí có nhiệt độ lớn, lưu lượng lớn
  • Chi phí vận hành thấp, vận hành đơn giản
  • Dễ bảo quản và thuận tiện sửa chữa, bảo dưỡng
  • Dung dịch hấp thụ là các loại dung dịch dễ kiếm và có thể hoàn nguyên
  • Có khả năng kết hợp xử lý với tách bụi và làm lạnh

4.2. Nhược điểm

Mặc dù có khá nhiều ưu điểm tuy nhiên phương pháp này cũng có những mặt hạn chế:

  • Nếu như sử dụng hoàn nguyên khá tốn chi phí hoàn nguyên dung dịch
  • Nếu không sử dụng hoàn nguyên thì cần xử lý khí thải
  • Tốn năng lượng và chiếm nhiều diện tích
  • Hiệu quả thanh lọc không cao, nên kết hợp với các phương pháp khác
  • Xử lý mercaptan và axit béo kém

5. Ứng dụng của phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ

Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ có ứng dụng nhiều cho các trường hợp dưới đây:

  • Xử lý các khí thải ô nhiễm phát sinh trong các nhà máy, xưởng sản xuất
  • Ứng dụng cho các trường hợp xử lý khí thải có lưu lượng phát thải lớn
  • Sử dụng để hấp thụ các khí thải cần xử lý như SOx, HCl, HF, NOx, Cl2, H2S, axeton…
  • Thu hồi các chất tuần hoàn hoặc chuyển sang công đoạn sản xuất khác

Với các ứng dụng trên, việc xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ phù hợp sử dụng cho các ngành dưới đây:

  • Các nhà máy chế biến hải sản, thực phẩm
  • Các nhà máy chế biến khoáng sản, khai thác đá
  • Nhà máy sản xuất xi măng, lò gạch, lò hơi…

III. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ

1. Khái niệm

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, trong quá trình đó các phân tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn.

2. Các phương thức 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.

3. Các loại chất hấp phụ

Chất hấp phụ Đặc tính Ứng dụng Ưu điểm Nhược điểm
Than hoạt tính Bề mặt kị nước hấp phụ các CHC trong nước và không khí Tách các chất ô nhiễm có gốc hữu cơ Giá rẻ, dùng trong xử lý môi trường Khó tái sinh nếu bị đóng cặn, có thể bắt cháy khi tái sinh
Silicalite Bề mặt kị nước, đặc trưng hấp phụ tương tự than hoạt tính Tách các CHC từ dòng khí Có thể đốt bỏ dễ hơn than hoạt tính Giá thành cao hơn than hoạt tính
Chất hấp phụ cao phân tử Thường là copolymer của styren/ divinyl benzen Tách các CHC từ dòng khí Không gặp vấn đề đóng cặn như than hoạt tính Mắc hơn than hoạt tính
Chất hấp phụ sinh học Bùn hoạt hóa trên chất mang xốp Tách các CHC khỏi dòng Không cần tái sinh 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. Quá trình hấp phụ xảy ra trong buồng hấp phụ có chứa vật liệu hấp phụ, dòng khí thải được dẫn qua tháp, theo đó, các chất cần hấp phụ sẽ được giữ lại trên bề mặt vật liệu hấp phụ và dòng khí sạch được dẫn ra ngoài, vật liệu thường được sử dụng là than hoạt tính.

IV. Sự khác biệt giữa hấp thụ và hấp phụ

Sau đây là những điểm phân biệt hấp thụ với điểm hấp phụ:

  • Hấp thụ có thể được định nghĩa là điều kiện trong bất kỳ chất nào (nguyên tử, ion hoặc phân tử) hoặc hấp thụ hoặc hấp thụ đồng loạt bởi một chất khác có thể là vật liệu rắn hoặc lỏng, hấp phụ gây tranh cãi là hiện tượng bề mặt trong đó các chất như chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn hòa tan bám dính lỏng lẻo hoặc dính vào bề mặt của chất khác có thể ở dạng rắn hoặc lỏng.
  • Trong hấp thụ, tốc độ phản ứng là đồng nhất và là một quá trình nhiệt nội, trong khi trong trường hợp hấp phụ thì tốc độ phản ứng ổn định và đạt được trạng thái cân bằng, đó là một quá trình tỏa nhiệt
  • Nồng độ của chất hấp thụ trên thực tế không thay đổi trong toàn bộ môi trường nhưng trong quá trình hấp phụ, nồng độ của chất bị hấp phụ thay đổi từ khối lượng đến đáy của chất hấp thụ
  • Hấp thụ không ảnh hưởng đến nhiệt độ, nhưng hấp phụ hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn
  • Kho lạnh, sản xuất nước đá, làm mát đầu vào tuabin, chất làm lạnh là khu vực áp dụng hấp thụ, trong khi điều hòa không khí, lọc nước,

Dịch vụ xử lý khí thải – Công ty Hòa Bình Xanh

Bạn đang cảm thấy lo lắng vì chưa tìm được nhà thầu uy tín và chuyên nghiệp chuyên xử lý khí thải? Bạn đang cần xây dựng hệ thống xử lý khí thải? Đừng lo ngại, hãy liên hệ ngay với công ty chúng tôi. Hòa Bình Xanh sẽ giúp bạn tận tình với những dịch vụ chuyên nghiệp nhất, áp dụng các công nghệ xử lý khí thải tiên tiến nhất hiện nay.

Qúy doanh nghiệp hãy liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Hòa Bình Xanh, Công ty chúng tôi với đội ngũ thạc sỹ, kỹ sư giàu kinh nghiệm đã đầu tư nghiên cứu, đánh giá kỹ lưỡng các công nghệ xử lý và tìm các phương án xử lý khí thải chất lượng tốt nhất, chi phí hợp lý và thời gian nhanh nhất.

  • Với phương châm: “Uy tín, chất lượng là hàng đầuHòa Bình Xanh mang đến cho quý khách hàng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất. Đáp ứng nhu cầu cần thiết của quý khách.
  • Quý khách hàng có công trình, dự án cần tư vấn, hãy gọi ngay qua hotline 0906.840.903 để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.
Thông tin liên hệ công ty Hòa Bình Xanh
Thông tin liên hệ công ty Hòa Bình Xanh

Nhận xét bài viết!