IV Ứng dụng than hoạt tính trong tinh chế cồn
3. Phương pháp lọc
3.4. Các vùng trong thiết bị lọc
Phương pháp dễ dàng nhất là phương pháp ướt. Để làm sạch 5 lít cồn 40 – 50% thông thường cần 1 ống 40 mm x 1.5 m. Với phương pháp ướt, tương tự có thể lọc bằng một ống dài 1m, đôi khi có thể ngắn hơn.
Trong chu trình lọc, thông thường có 3 vùng trong bể (ống) lọc. Ở phía trên, gần nhất là vùng không lọc, cồn được đổ vào đó. Nó được biết đến như là vùng tiêu thụ.
Tiếp đến là vùng mà than hoạt tính làm việc và quá trình hấp phụ tạp chất diễn ra ổn định. Đó là vùng lọc (MTZ).
Sau vùng MTZ, xa nhất xuống phía dưới đáy là vùng than hoạt tính, ở đây không hấp phụ được bất kỳ tạp chất nào. Được gọi là vùng than hoạt tính chưa hấp phụ.
Trong suốt quá trình lọc, vùng tiêu thụ và vùng lọc sẽ dần dần di chuyển xuống phía dưới ống cho đến khi vùng than hoạt tính chưa hấp phụ biến mất. Điều này có nghĩa là tất cả tạp chất được giữ lại trong bể và cồn đã được lọc xong.
Quá trình hấp phụ diễn ra ở vùng MTZ. Vùng MTZ có thể rất ngắn. Khi sử dụng các hạt than hoạt tính có kích thước lớn (bề mặt tiếp xúc nhỏ) và tốc độ lọc nhanh thì vùng MTZ sẽ dài hơn. Nếu cỡ hạt của than hoạt tính khoảng 2 – 3 mm thì vùng MTZ sẽ dài hơn cả chiều dài của ống và quá trình lọc không thể diễn ra được.
Hình 2. Các vùng trong thiết bị lọc Vùng MTZ có thể rút ngắn nếu:
- Sử dụng hạt than hoạt tính nhỏ hơn, tạo ra bề mặt tiếp xúc tốt, ví dụ khoảng 0.4 – 0.85 mm.
- Tốc độ lọc chậm hơn (HSV) để cho thời gian tiếp xúc dài. Tốc độ lọc có thể khống chế bằng cách:
- Chọn kích thước của hạt than hoạt tính. - Nén chặt (chèn) than hoạt tính trong ống. - Cản trở dòng chảy.
Nếu bạn sử dụng than hoạt tính với cỡ hạt lớn, khoảng 0.4 – 1.4 mm, cần đổi sang cỡ hạt nhỏ hơn. Vỗ nhẹ vào thành ống để các hạt than được sắp xếp ổn định. Cần cẩn thận để không nén than hoạt tính làm từ than bùn (0.25 – 1mm) quá chặt, có thể sẽ làm tắc ống lọc.
Cản trở dòng chảy bằng phương pháp cơ học cũng có thể làm chậm tốc độ dòng chảy. Việc này được thực hiện ở phía cuối của ống, không bao giờ được làm ở đầu ống, hoặc bạn có thể để cho không khí chui vào trong ống.
Một vùng MTZ ngắn có nghĩa là bạn có thể lọc được thể tích cồn lớn hơn. Nếu bạn không thể có một vùng MTZ ngắn phù hợp thì bạn nên kéo dài ống lọc.