Vật liệu hấp phụ đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống xử lý khí thải hiện nay. Chúng ta cùng tìm hiểu đặc điểm và tính chất của một số loại vật liệu hấp phụ phổ biến hiện nay nhé:
Vật liệu hấp phụ thường là các loại vật liệu dạng hạt từ 6-10mm xuống đến cỡ 200 µm có độ rỗng lớn được hình thành do những mạch mao quản li ti nằm bên trong khối vật liệu. Đường kính của mao quản chỉ lớn hơn một số ít lần đường kính phân tử của chất cần hấp phụ thì vật liệu hấp phụ mới có tác dụng tốt. Do chứa nhiều mao quản nên bề mặt tiếp xúc của vật liệu rất lớn. Ngoài ra, vật liệu hấp phụ cần có một số tính chất hóa học cần thiết tùy thuộc vào tính chất hóa học của chúng
Yêu cầu của vật liệu hấp phụ cho hệ thống xử lý khí thải
Vật liệu hấp phụ sử dụng trong các hệ xử lý khí cần đáp ứng các yêu cầu sau đây:
- Có khả năng hấp phụ cao – tức hút được một lượng lớn khí cần khử từ pha khí;
- Phạm vi tác dụng rộng – khử được nhiều loại khí khác nhau;
- Có độ bền cơ học cần thiết;
- Có khả năng hoàn nguyên dễ dàng
- Giá thành rẻ
Phân loại vật liệu hấp phụ cho hệ thống xử lý khí
Vật liệu hấp phụ dành cho các hệ thống xử lý khí thải có thể được chia thành 3 nhóm chính:
- Vật liệu không có cực: Trên bề mặt của chúng xảy ra chủ yếu là hiện tượng hấp phụ vật lý
- Vật liệu có cực: Trên bề mặt của chúng xảy ra quá trình hấp phụ hóa học nhưng không làm thay đổi cấu trúc phân tử chất khí cũng như cấu trúc bề mặt của vật liệu hấp phụ
- Vật liệu mà trên bề mặt của chúng xảy ra quá trình hấp phụ hóa học và quá trình đó làm thay đổi cấu trúc của phân tử khí
Theo kinh nghiệm thi công của công ty môi trường tại Hà Nội HDC, hiện nay vật liệu phổ biến nhất thuộc nhóm 1 là than hoạt tính – vật liệu hoàn toàn cấu tạo bởi 1 dạng nguyên tử trung tính có các điện tích phân bổ đều trên bề mặt
Kích thước lỗ rỗng (đường kính mao quản) đóng vai trò quan trọng làm cho vật liệu hấp phụ có khả năng hấp phụ được chất này hoặc chất khác, tức có tính chất lựa chọn, đảm bảo hiệu suất cho hệ thống xử lý khí thải.
Một số vật liệu hấp phụ phổ biến hiện nay thường dùng cho hệ thống xử lý khí và ứng dụng
Vật liệu hấp phụ rất đa dạng hiện nay trên thị trường, đặc tính và mức giá đều rất phong phú. Trong các hệ thống xử lý khí hiện nay, thông dụng nhất là các loại như sau:
Than Hoạt Tính (Activated Carbon – AC)
-
Đặc điểm: Than hoạt tính là vật liệu carbon có độ xốp cao và diện tích bề mặt riêng rất lớn
-
Cấu tạo: Có cấu trúc lỗ xốp đa dạng (vi xốp, trung xốp, đại xốp).
-
Ứng dụng của than hoạt tính đóng vai trò vật liệu hấp phụ:
-
Xử lý nước: Loại bỏ các chất hữu cơ, màu, mùi vị, hoặc sau xử lý của hệ thống xử lý nước thải y tế tại Hà Nội mà chúng tôi thường triển khai.
-
Xử lý khí/không khí: Khử mùi, lọc khí độc (mặt nạ phòng độc).
-
Thu hồi dung môi.
-
Vật liệu hấp phụ Zeolit (Zeolite)
-
Đặc điểm: Là các aluminosilicat tinh thể có cấu trúc mạng lưới ba chiều đồng nhất, chứa các kênh và khoang có kích thước cố định.
-
Cấu tạo: Cấu trúc lỗ xốp đồng nhất tạo nên khả năng sàng lọc phân tử (molecular sieving).
-
Ứng dụng:
-
Tách khí: Tách khí N2 khỏi O2, CO2 khỏi khí tự nhiên hoặc trong các hệ thống xử lý khí thải.
-
Chất xúc tác: Được sử dụng rộng rãi trong cracking dầu mỏ.
-
Làm khô: Hấp phụ hơi nước.
-
Vật liệu hấp phụ Silica Gel và Alumina Hoạt Tính (Activated Alumina)
- Đặc điểm: Cả hai đều là các vật liệu vô cơ, xốp, có tính phân cực cao.
- Cấu tạo:
-
Silica Gel: Hình thành từ silic dioxit (SiO2).
-
Alumina Hoạt Tính: Hình thành từ nhôm oxit (Al2O3).
-
- Ứng dụng:
- Làm khô: Hút ẩm trong các thiết bị điện tử, bao bì.
- Sắc ký: Làm pha tĩnh để tách các chất.
- Lọc fluoride trong nước (Alumina).
Vật Liệu Khung Kim Loại-Hữu Cơ (Metal-Organic Frameworks – MOFs)
- Đặc điểm: Là một nhóm vật liệu mới có độ xốp cực kỳ cao và diện tích bề mặt lớn nhất hiện nay (có thể lên tới > 7000 m2/g).
- Cấu tạo: Bao gồm các ion kim loại hoặc cụm kim loại được nối với nhau bằng các phối tử hữu cơ.
- Ứng dụng:
-
-
Lưu trữ khí: Đặc biệt là H2, CH4 và CO2 do khả năng chứa lớn.
-
Tách khí và xúc tác.
-
Lời kết
Bài viết vừa trình bày về các vật liệu hấp phụ trong hệ thống xử lý khí cũng như đặc tính riêng và ứng dụng của từng loại. Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm một đơn vị xử lý khí thải uy tín tại Hà Nội, và miền Bắc, thì HDC chính là lựa chọn lý tưởng. Với kinh nghiệm dày dặn, công nghệ hiện đại và đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp, chúng tôi cam kết mang lại những giải pháp tối ưu nhất, vừa bảo vệ môi trường, vừa nâng cao giá trị thương hiệu cho doanh nghiệp.
- Đơn vị chúng tôi đa dạng trong các dịch vụ về môi trường và xử lý:
- Xử lý nước thải: Xử lý Nước thải y tế, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp…
- Cung cấp và lắp đặt thiết bị xử lý nước thải y tế hợp khối
- Xử lý nước cấp.
- Vận dành, duy tu bảo dưỡng, xử lý sự cố, hướng dẫn vận hành cho các trạm xử lý nước thải khu vực Hà Nội và miền Bắc
- Các dịch vụ, giấy tờ về môi trường liên quan…