Các phương thức xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ

     Phương pháp hấp thụ là một trong những kỹ thuật quan trọng được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm dạng khí từ dòng khí thải. Tùy thuộc vào bản chất của sự tương tác giữa chất ô nhiễm và chất hấp thụ, cũng như tính chất của các chất cần xử lý, có thể áp dụng các phương thức hấp thụ khác nhau để đạt được hiệu quả xử lý triệt để.

     Về cơ bản, phương pháp hấp thụ khí thải được chia thành hai loại chính: hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học.

Hấp thụ vật lý

     Hấp thụ vật lý là quá trình hòa tan các chất ô nhiễm dạng khí vào chất lỏng mà không có bất kỳ phản ứng hóa học nào xảy ra giữa chúng. Đây là quá trình thuận nghịch, có nghĩa là các chất khí đã được hấp thụ có thể được giải phóng trở lại từ chất lỏng hấp thụ thông qua việc thay đổi các điều kiện như nhiệt độ hoặc áp suất. Lực liên kết giữa các phân tử khí và các phân tử chất hấp thụ (thường là chất lỏng) là lực tương tác vật lý, chẳng hạn như lực Van der Waals.

     Quá trình hấp thụ vật lý thường tỏa ra lượng nhiệt, và lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ của lực liên kết giữa các phân tử. Quá trình diễn ra bao gồm sự khuếch tán của chất khí vào chất lỏng, sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng, và sự phân bố của chất khí giữa các phân tử chất lỏng.

     Hiệu quả của quá trình hấp thụ vật lý phụ thuộc nhiều vào việc thiết kế các thiết bị có khả năng tăng tối đa diện tích tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng, đồng thời đảm bảo quá trình truyền nhiệt hiệu quả và giảm thiểu nồng độ chất điện ly trong pha lỏng. Các thiết bị thường được sử dụng trong hấp thụ vật lý bao gồm các tháp đệm, tháp phun, và tháp hấp thụ sủi bọt.

Hấp thụ hóa học

     Khác với hấp thụ vật lý, hấp thụ hóa học là quá trình mà trong đó các chất ô nhiễm dạng khí sẽ phản ứng hóa học với chất hấp thụ (có thể là chất lỏng hoặc chất rắn). Lực liên kết hình thành trong quá trình này mạnh hơn nhiều so với lực liên kết vật lý. Các phân tử khí sẽ tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân hóa học và trải qua phản ứng để tạo thành các sản phẩm mới, thường là các hợp chất lỏng hoặc rắn dễ dàng được loại bỏ hoặc xử lý tiếp theo.

     Quá trình hấp thụ hóa học thường diễn ra qua hai giai đoạn chính: đầu tiên là sự khuếch tán của chất khí từ pha khí vào pha lỏng (hoặc tiếp xúc với pha rắn), và sau đó là phản ứng hóa học xảy ra. Tốc độ của quá trình hấp thụ hóa học phụ thuộc vào cả tốc độ khuếch tán và tốc độ phản ứng hóa học giữa các chất.

     Quá trình này thường tỏa ra một lượng nhiệt lớn hơn so với hấp thụ vật lý và có thể đòi hỏi lượng năng lượng đáng kể để duy trì phản ứng. Trong hấp thụ hóa học, việc lựa chọn dung dịch hoặc vật liệu hấp thụ phù hợp với loại khí cần xử lý là vô cùng quan trọng để đảm bảo phản ứng xảy ra nhanh chóng và hiệu quả, từ đó đạt được hiệu quả xử lý khí thải mong muốn.