Quá trình hấp phụ động trên cột thường được diễn tả như sau:
Hình 1: Mô hình cột hấp phụ
Cho một dòng khí hay dung dịch chứa chất bị hấp phụ qua cột hấơ phụ. Sau một thời gian thì cột hấp phụ chia thành ba vùng:
Vùng 1: ( Đầu vào nguồn xử lý): Chất hấp phụ đã bão hoà và đạt trạng thái cân bằng. Nồng độ chất bị hấp phụ ở đây bằng nồng độ của nó ở lối vào.
Vùng 2: (Vùng chuyển khối, vùng hấp phụ): Nồng độ chất bị hấp phụ thay đổi từ giá trị nồng độ ban đầu tới không.
Vùng 3: (Vùng lối ra của cột hấp phụ ): Vùng mà quá trình hấp phụ chưa xảy ra, nồng độ chất bị hấp phụ bằng không.
Khi thời gian thực hiện quá trình hấp phụ tăng lên thì vùng hấp phụ dịch chuyển theo chiều dài của cột hấp phụ. Chất bị hấp phụ sẽ xuất hiện ở lối ra khi vùng chuyển khối chạm tới đáy cột. Đây là thời điểm cần dừng quá trình hấp phụ để nồng độ chất bị hấp phụ không vượt quá giới hạn cho phép. Tiếp theo cột hấp phụ được giải hấp để tiếp tục thực
1 1.Vùng hấp phụ bão hoà 2 2.Vùng chuyển khối
3 3.Vùng chưa xảy ra sự hấp phụ Lối vào
hiện quá trình hấp phụ.
Chiều dài vùng chuyển khối là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu sự hấp phụ động trên cột. Khi tỷ lệ giữa chiều dài hấp phụ với chiều dài vùng chuyển khối giảm đi thì việc sử dụng cột cho một chu trình cũng giảm, lúc đó chất lượng hấp phụ cần thiết cho quá trình tăng lên.
Do độ nhớt của chất lỏng cao hơn nên trong trường hợp hấp phụ chất lỏng, chiều dài vùng chuyển khối thường dài hơn với trường hợp hấp phụ chất khí. Độ nhớt của chất lỏng làm chậm quá trình chuyển khối trên bề mặt chất rắn, cũng như sự khuếch tán bên trong hạt chất rắn.
Tại điểm cuối của cột hấp phụ nồng độ chất bị hấp phụ xuất hiện và tăng dần theo thời gian.[1, 13]
Đồ thị biểu diễn sự biến đổi nồng độ chất bị hấp phụ tại điểm cuối của cột theo thời gian gọi là đường cong thoát và có dạng như hình vẽ:
Hình 2 : Dạng đường cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại điểm cuối của cột theo thời gian.