Tháp hấp phụ và tháp hấp thụ xử lý khí thải khác nhau như thế nào?

Ô nhiễm không khí là mối lo ngại thường trực trên thế giới hiện nay, do đó, việc lựa chọn phương pháp xử lý khí thải phù hợp là rất quan trọng. Với cả tháp hấp thụ xử lý khí thải và tháp hấp phụ, 2 phương pháp này đều mang đến hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm, bao gồm cả những chất nhỏ li ti trong không khí. Chúng được gọi với các tên chung là công nghệ lọc không khí phân tử. Vậy có sự khác biệt nào giữa 2 công nghệ này? Và có thể kết hợp sử dụng chúng để đạt được kết quả làm sạch cao nhất hay không?

Tháp hấp thụ xử lý khí thải và tháp hấp phụ: Định nghĩa và sự khác biệt

Tháp hấp thụ và tháp hấp phụ xử lý khí thải thường bị nhẫm lẫn với nhau, nhiều người còn cho rằng đó cùng là một phương pháp, chỉ là 2 tên gọi bởi chúng cùng nói đến vật liệu xốp với cấu trúc dạng tháp kích thước lớn. Tuy nhiên, trong công nghệ lọc không khí, việc hiểu rõ, chính xác 2 công nghệ cũng như sự khác biệt giữa các quá trình này là rất cần thiết để có thể tìm được bộ lọc tối ưu trê từng ứng dụng cụ thể.

Tháp hấp thụ xử lý khí thải là gì?

Hấp phụ là một quá trình dựa trên bề mặt, trong đó, các phân tử từ pha khí hoặc dạng lỏng được dẫn truyền đi qua một lớp chất rắn (thường gọi là lớp đệm), chúng bám vào bề mặt của chất rắn đó mà không thể thoát ra ngoài. Khác với tháp hấp thụ xử lý khí thải, tháp hấp phụ chỉ xảy ra trên bề mặt vật liệu mà không có phản ứng hóa học nào xảy ra. Các phân tử bị hấp phụ còn được gọi là chất bị hấp phụ, chúng tích tụ trên bề mặt lớp đệm. Sau một khoảng thời gian, khi lượng chất ô nhiễm bám trên lớp đệm quá nhiều, lớp đệm cần được thay thế.

Ở cấp độ phân tử, quá trình hấp phụ được chi phối bởi lực hút giữa bề mặt chất hấp phụ và các phân tử chất bị hấp phụ. Các yếu tố nhiệt động học như: Nhiệt hấp phụ, nhiệt độ, áp suất ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả hoạt động của tháp hấp phụ.

Các chất rắn phổ biến thường được sử dụng làm lớp đệm trong tháp hấp phụ xử lý khí thải bao gồm:

• Than hoạt tính: Là loại vật liệu có cấu trúc xốp, diện tích bề mặt lớn, do đó, chúng là lớp đệm lý tưởng đển hấp phụ các hợp chất hữu cơ và mùi hôi.
• Zeolit: Các aluminosilicat vi xốp này rất thích hợp để loại bỏ VOCs nhờ vào đặc tính hấp phụ chọn lọc.
• Gel silica: Gel silica phổ biến hơn trong việc điều chỉnh độ ẩm môi trường, tuy nhiên, với các chất dễ bay hơi trong khí thải, chúng cũng có thể được sử dụng với vai trò lớp đệm trong tháp hấp phụ xử lý khí thải.
• Khung kim loại – hữu cơ (MOF): Đây là loại vật liệu mới với đặc tính bề mặt có độ xốp cao, kích thước lỗ xốp có thể tùy chỉnh và khả năng hấp phụ vượt trội.

Tháp hấp thụ xử lý khí thải là gì?

Tháp hấp thụ xử lý khí thải là quá trình loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong không khí dựa trên quy trình hấp thụ. Nói một cách đơn giản, đó là quá trình một vi chất (chất bị hấp thụ) được đưa vào thể tích của một chất khác (chất hấp thụ) để tạo ra những sản phẩm mới mới tính thân thiện hơn.

Quá trình này liên quan đến sự thâm nhập ở cấp độ phân tử, có sự thay đổi về cấu trúc. Các chất ô nhiễm và khí được chất hấp thụ hấp thụ theo cách tương tự như một miếng bọt biển thấm nước bẩn.

Quá trình hấp thụ được thúc đẩy bởi sự khác biệt về nồng độ, chúng gây ra sự chuyển đổi khối lượng từ vùng có nồng độ cao sang vùng có nồng độ thấp cho đến khi đạt đến mức giá trị cân bằng. Tùy thuộc vào mức nhiệt được giải phòng hay mức nhiệt được hấp thụ trong quá trình này mà người ta phân loại tháp hấp thụ xử lý khí thải thành 2 loại: Tỏa nhiệt và thu nhiệt.

Các chất hấp thụ điển hình có thể kể đến gồm:

• Nước: Nước thường được sử dụng để hấp thụ các chất gây ô nhiễm không khí như Sulfur dioxide, amoniac
• Ethylene glycol: Được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí để hút ẩm.

Sự khác biệt giữa tháp hấp thụ và tháp hấp phụ

Bằng các khái niệm và đặc điểm nêu trên liên quan đến tháp hấp thụ xử lý khí thải và tháp hấp phụ xử lý khí thải, có thể đưa ra bảng so sánh cụ thể 2 phương pháp dựa trên các tiêu chí: Cơ chế vận hành, nguyên vật liệu, ứng dụng thực tế như sau:

Tính năng	Tháp hấp phụ	Tháp hấp thụ
Cơ chế vận hành	Các phân tử lắng đọng trên bề mặt chất hấp phụ	Các chất gây ô nhiễm tạo ra phản ứng với chất hấp thụ
Nguyên vật liệu	Than hoạt tính, zeolit, gel silica, MOF	Nước, oxit nhôm hoạt tính, etylen glycol
Hiệu quả	Hiệu quả đối với khí và mùi	Hiệu quả xử lý khí và mùi
Ứng dụng	Thường được sử dụng trong hệ thống xử lý khí thải nhằm loại bỏ các chất như: Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), chất gây mùi mạnh, chất gây ô nhiễm không khí nguy hại (HAP), hơi ẩm, các khí hóa học như clo, sulfur dioxide.	Dùng cho hệ thống xử lý các chất khí axit như sulfur dioxide, hydro clorua, oxit nito, amoniac, thủy ngân và VOCs.

Khi nào nên dùng tháp hấp phụ xử lý khí thải và tháp hấp thụ?

Bằng các đặc điểm nêu trên, việc ứng dụng thấp hấp thụ xử lý khí thải và tháp hấp phụ cũng có sự khác biệt. Nếu như tháp hấp phụ xử lý khí thải thường được dùng trong hệ thống HVAC, công nghiệp oto, ngành chế biến thực phẩm và sản xuất đồ uống với vai trò thu giữ các chất gây ô nhiễm đồng thời tách vật liệu, điều chỉnh độ ẩm,…

Trong khi đó, tháp hấp phụ xử lý khí thải thường xuất hiện nhiều hơn trong quy trình xử lý khí thải ngành công nghiệp hóa chất, y học, nhà máy điện hay các cơ sở đốt rác, xử lý nước thải trong nhà máy sản xuất nước nhằm xử lý các chất khí, hơi độc hại, loại bỏ các chất ăn mòn tồn tại trong môi trường nước và không khí từ đo bảo vệ tốt hơn cho sức khỏe con người.

Có thể sử dụng kết hợp tháp hấp phụ và tháp hấp thụ không?

Trong thực tế, sự kết hợp giữa tháp hấp phụ xử lý khí thải và tháp hấp thụ hoàn toàn có thể xảy ra. Điều này giúp quá trình làm sạch không khí trở nên hiệu quả hơn. Nếu như tháp hấp phụ giúp loại bỏ các chất ô nhiễm dạng hạt, sol khí, thu giữ chúng trên bề mặt vật liệu thì tháp hấp thụ xử lý các chất gây ô nhiễm ở nồng độ cao khi hòa tan. Cần lưu ý rằng, việc sử dụng tháp hấp thụ xử lý khí thải trước có thể giúp giảm tải các vật liệu hấp phụ đắt tiền hơn.

Có thể xây dựng quy trình xử lý khí thải kết hợp tháp hấp phụ và tháp hấp thụ như sau:

• Giai đoạn xử lý sơ cấp với tháp hấp thụ: Luồng khí thải đi qua môi trường chất lỏng, tại đây, một lượng lớn các chất khí hòa tan, chất gây ô nhiễm dạng khối bị loại bỏ.
• Giai đoạn xử lý chính với tháp hấp phụ: Khí thải tiếp được được đưa tới tháp hấp phụ. Với sự xuất hiện của lớp đệm, các chất gây ô nhiễm còn tồn giữ sẽ bị giữ lại mà không thể thoát ra ngoài.

Trong trường hợp trong dòng khí có chứa các chất hữu cơ nặng, dòng khí được dẫn qua tháp hấp phụ xử lý khí thải trước khi đi qua tháp hấp thụ.

Công nghệ xử lý khí thải với tháp hấp phụ và tháp hấp thụ không phải là mới nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi bởi khả năng làm sạch của mình. Các nhà nghiên cứu không ngừng nghiên cứu để tìm kiếm vật liệu hấp phụ/ chất hấp thụ tiên tiến, giúp năng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị trên.

Ở Việt Nam, Nion đã tiến hành lắp đặt nhiều hệ thống xử lý khí thải với phương pháp hấp thụ và hấp phụ; doanh nghiệp đều có sự phản hồi tích cực, chúng được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất khác nhau; kết hợp linh hoạt với những công nghệ khác trong cả xử lý nước và làm sạch không khí.

Tại Nion, chúng tôi cung cấp tháp hấp phụ xử lý khí thải, tháp hấp thụ xử lý khí thải với nhiều công suất khác nhau, hỗ trợ đánh giá đặc điểm nguồn khí, tư vấn thiết bị với chất hấp thụ/ hấp phụ được sử dụng phù hợp. Quý khách hàng đang quan tâm đến dòng sản phẩm này có thể liên hệ với Nion theo các cách sau:

• Hotline: 0982.593.115
• Địa chỉ tại Tp. Hà Nội: Lô TT02, HD Mon City, Ngõ 2 ,Phố Hàm Nghi ,Phường Từ Liêm,Hà Nội
• Địa chỉ tại Tp. Hồ Chí Minh: Số 18, Khu biệt thự Hồng Long, 1 Huỳnh Lan Khanh, Phường Tân Sơn Hòa, Thành phố Hồ Chí Minh
• Website: https://nion.com.vn/