Phương pháp Hấp phụ là một trong những phương pháp thường được sử dụng để xử lý khí thải do chi phí đầu tư thấp và hiệu quả cao.

Định nghĩa về phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là quá trình hút các chất trên bề mặt các vật liệu xốp nhờ các lực bề mặt. Các vật liệu xốp được gọi là chất hấp phụ, chất bị hút gọi là chất bị hấp phụ.

Đối với khí, hấp phụ có tác dụng tương đương như hấp thụ. Tuy nhiên, hấp thụ là quá trình hút và hòa tan vào chất lỏng, còn hấp phụ thì chỉ hút trên bề mặt.

Hấp phụ xảy ra do lực hút tồn tại ở trên và gần sát bề mặt trong các mao quản.

Mạnh nhất là các lực hóa trị, gây lên hấp phụ hóa học, tạo ra các hợp chất khá bền trên bề mặt, khó nhả hoặc chuyển phân tử thành nguyên tử gọi là hấp phụ hóa học.

Lực hấp phụ do lực hút phân tử Van der Waals tác dụng trong khoảng không gian gần sát bề mặt gọi là hấp phụ vật lý.

Một hiện tượng thường xảy ra trong hấp phụ từ pha khí là ngưng tụ thành chất lỏng trong các mao quản nhỏ. Nó xảy ra dưới tác dụng của lực mao quản.

Quá trình chuyển chất trong phương pháp hấp phụ được xem như gồm ba giai đoạn:

– Giai đoạn thứ nhất là khuếch tán từ môi trường lỏng đến bề mặt hạt chất hấp phụ. Giai đoạn này phụ thuộc tính chất vật lý và thủy động lực học chất lỏng.

– Giai đoạn thứ hai là khuếch tán theo các mao quản đến bề mặt và giai đoạn cuối cùng là tương tác hấp phụ.

Hai giai đoạn sau phụ thuộc vào các tính chất và cấu trúc hấp phụ.

Yêu cầu đối với các chất hấp phụ

– Có bề mặt riêng lớn.

– Có các mao quản đủ lớn để các phân tử hấp phụ đến được bề mặt, nhưng cũng cần đủ nhỏ để loại các phân tử xâm nhập, có tính chọn lọc.

– Có thể hoàn nguyên dễ dàng.

– Bền năng lực hấp phụ nghĩa là kéo dài thời gian làm việc

– Đủ bền cơ để chịu được rung động và va đập.

Các vật liệu hấp phụ thường được sử dụng là than hoạt tính, Zeolite, Silicagel…

Quá trình hấp phụ thường tỏa nhiệt và hiệu quả hấp phụ giảm nhanh chóng nếu nhiệt độ khí tăng cao.