Chương 2 : THIẾT KẾ MƠ HÌNH
2.2 Màng lọc than hoạt tính
Hình 2.4. Màng lọc than hoạt tính.
Màng lọc than hoạt tính là một phương pháp lọc loại bỏ các chất khí, hơi hóa chất và các phân tử mùi rất hiệu quả trên thị trường hiện nay, được sử dung rất phổ biến trong các máy lọc khơng khí hiện tại, mang lại cảm giác khơng khí dễ chịu cho con người.
Màng lọc than hoạt tính trên thị trường có giá bán khá rẻ, dễ dàng thay thế, thân thiện với môi trường và dễ phân hủy nên sử dụng than hoạt tính lọc khí là một trong những biện pháp tối ưu nhất hiện nay.
Tuổi thọ của màng lọc này thường là 2 – 3 năm, tùy hãng sản xuất và tùy vào mức độ ô nhiễm mùi của khơng gian sử dụng.
Có tính an tồn về nhiều mặt nên được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: Y tế, Hóa học phân tích, nơng nghiệp, môi trường, mỹ phẩm, lọc nước, lọc khơng khí, loại bỏ thủy ngân, hỗ trợ sự sống ….
Có nhiều loại than hoạt tính đề được dùng làm màng lọc than hoạt tính như là than hoạt tính dạng hạt ( GAC,BAC), dạng bột PAC ); than hoạt tính ép đùn ( EAC),…
2.2.1 Than hoạt tính
Than hoạt tính là một dạng của carbon được xử lý để có những lỗ rỗng bé thể tích nhỏ để tăng diện tích bề mặt cho hấp phụ hoặc phản ứng hóa học. Do mức độ vi mao quản cao, chỉ một gam than hoạt tính có diện tích bề mặt vượt quá 800 - 1000 m2, được xác định bởi phương pháp hấp phụ khí. Một mức độ hoạt hóa đủ cho ứng
Nghiên cứu, chế tạo bộ lọc khơng khí bằng tia UV tích hợp trên xe bt.
dụng có ích có thể đạt được duy nhất từ diện tích bề mặt cao, hơn nữa, sự xử lý hóa học thường làm tăng tính chất hấp phụ.
Than hoạt tính thường thu từ than củi và thỉnh thoảng là than sinh học. Những loại thu được từ than đá hay cốc thì được gọi là than đá hoạt tính hoặc cốc hoạt tính.
Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngồi rất lớn nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất.
2.2.2 Cấu tạo màng lọc than hoạt tính
Màng lọc than hoạt tính được cấu tạo từ than hoạt tính. Và do được tạo thành từ các hạt carbon nhỏ đã được xử lý để trở nên cực kỳ xốp. Trên thực tế, than hoạt tính có khả năng thẩm thấu đến mức mà 1 gam chất này có thể có tổng diện tích bề mặt từ 500 m2 (5.400 sq.ft.) trở lên.
Cấu trúc lỗi rỗng trong than hoạt tính giúp giữ lại và trung hịa ( vơ hiệu hóa) các phân tử hay các hạt bụi siêu nhỏ. Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngồi rất lớn nên được coi là một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất độc hại.
Than hoạt tính thường được kết hợp với các khống chất khác, như zeolit. Zeolite có thể hấp thụ các ion và các phân tử và do đó hoạt động như một bộ lọc để kiểm soát mùi, loại bỏ độc tố, và như một sàng hóa chất.
Chính vì vậy, máy lọc khơng khí với khối lượng than hoạt tính cao có thể được sử dụng để loại bỏ các chất kích thích khỏi mơi trường có thể làm cho khơng khí trở nên thống khí hơn.
2.2.3 Nguyên lý khử mùi của Màng lọc Carbon than hoạt tính:
Hình 2.5. Ngun lý lọc của than hoạt tính.
Bộ lọc than hoạt tính hoạt động bằng cách hấp phụ, đây là một phản ứng hóa học làm cho các chất ô nhiễm bị giữ lại bên trong cấu trúc lỗ của chất nền cacbon. Than
Nghiên cứu, chế tạo bộ lọc khơng khí bằng tia UV tích hợp trên xe buýt.
hoạt tính được sử dụng trong bộ lọc khơng khí để thu thập khí, hơi hóa chất và các phân tử mùi từ khơng khí.
Q trình lọc khơng khí bằng bộ lọc than hoạt tính hoạt động như sau: Bước 1: Khơng khí bị ơ nhiễm đi vào hệ thống lọc.
Bước 2: Khơng khí đi qua bộ lọc khí than hoạt tính.
Bước 3: Q trình hấp phụ diễn ra để loại bỏ các chất bẩn.
Bước 4: Luồng khơng khí tinh khiết đi ra khỏi bộ lọc than hoạt tính và trở lại phịng.
Vấn đề lớn nhất than hoạt tính theo thời gian các chất ơ nhiễm dạng khí lấp đầy các vị trí hấp phụ, khi đó chúng khơng thể bẫy thêm các chất ô nhiễm, buộc thay thế mới. Khơng có phương pháp nhận biết điều này, tuy nhiên khi mùi phát sinh sau khi xử lý, điều đó cho thấy than hoạt tính đã bão hịa.
2.2.4 Lợi ích, ưu điểm, nhược điểm
Lợi ích: Loại bỏ mùi, khí, hơi hóa chất và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)
bằng cách bẫy các phân tử bên trong chất nền. Bằng cách loại bỏ các chất này, bộ lọc than hoạt tính có thể ngăn chặn các chất ơ nhiễm lưu thơng trong khơng khí.
Ưu điểm:
- Loại bỏ khí - Bẫy hơi hóa chất
- Làm giảm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)
- Cải thiện chất lượng cuộc sống cho những người có Đa nhạy cảm với Hóa chất - Giảm mùi gia đình do khói, hóa chất tẩy rửa, vật ni và rác thải
- Giảm mùi hôi của thùng tã - Giảm mùi từ bào tử nấm mốc - Làm trong lành khơng khí - Bộ lọc gió giá rẻ
-Tuổi thọ kéo dài từ 03 đến 06 tháng, có thể lâu hơn tùy thuộc vào từng loại.
Nhược điểm:
-Không bẫy chất gây dị ứng -Không làm giảm lông thú cưng -Không bẫy các vật chất dạng hạt mịn -Kích thước và độ dày quyết định hiệu quả
Nghiên cứu, chế tạo bộ lọc khơng khí bằng tia UV tích hợp trên xe bt.
Hình 2.6. Màng lọc than nhóm chọn để thực hiện mơ hình.