Hệ thống hấp phụ than hoạt tính trong xử lý hơi dung môi toluen, xylene, acetone, MEK
Đồng Hữu Cảnh - 27/10/2025
1. Thách thức trong xử lý khí dung môi hữu cơ (VOCs)
Trong các ngành sơn, in ấn, keo dán, sản xuất nhựa, dệt nhuộm, khí thải thường chứa các dung môi bay hơi như:
⏺️ Toluene, Xylene, Acetone, MEK (Methyl Ethyl Ketone) – đều là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), độc hại, dễ cháy nổ và gây mùi mạnh.
⏺️ Khi thải ra môi trường, chúng gây ô nhiễm không khí, kích ứng hô hấp, và là tiền chất hình thành ozone tầng thấp (smog).
Theo QCVN 19:2009/BTNMT, nồng độ VOCs trong khí thải công nghiệp phải được kiểm soát nghiêm ngặt, đặc biệt với các nhà máy đạt tiêu chuẩn GMP, ISO 14001 hoặc hướng đến “nhà máy xanh”.
2. Giải pháp: Hệ thống hấp phụ than hoạt tính
Hệ thống hấp phụ than hoạt tính là công nghệ xử lý khí VOCs dạng lạnh, hoạt động dựa trên cơ chế hấp phụ vật lý: các phân tử dung môi bám dính lên bề mặt xốp của hạt than hoạt tính có diện tích bề mặt cực lớn (500–1500 m²/g).
Nguyên lý hoạt động:
⏺️ Khí thải chứa VOCs được quạt hút qua bộ lọc bụi sơ cấp, sau đó vào tháp hấp phụ.
⏺️ Than hoạt tính bên trong tháp giữ lại các phân tử dung môi (toluene, xylene, acetone, MEK).
⏺️ Khí sạch sau khi được hấp phụ đi qua ống xả ra môi trường.
⏺️ Khi than bão hòa, hệ thống chuyển sang chế độ tái sinh bằng hơi nóng hoặc khí trơ, giúp giải phóng dung môi và tái sử dụng than.
3. Cấu tạo chính của hệ thống hấp phụ than hoạt tính
| Thành phần | Chức năng |
|---|---|
| Buồng hấp phụ | Chứa than hoạt tính, bố trí dạng tầng hoặc khối modul |
| Bộ lọc sơ cấp | Giữ bụi, tránh làm tắc lỗ rỗng than hoạt tính |
| Quạt hút ly tâm | Tạo áp suất âm, đảm bảo lưu lượng khí ổn định |
| Bộ tái sinh | Gia nhiệt (150–200°C) để khử dung môi khỏi than |
| Ống dẫn PP/PVC/FRP | Chống ăn mòn, chịu nhiệt, dẫn khí an toàn |
| Bộ thu hồi dung môi (tùy chọn) | Ngưng tụ dung môi tái sử dụng, tiết kiệm chi phí |
4. Ưu điểm vượt trội của hệ thống hấp phụ than hoạt tính
⏺️ Hiệu suất xử lý cao: Loại bỏ đến 95–98% VOCs (toluene, xylene, acetone, MEK).
⏺️ An toàn – không đốt cháy: Không tạo khí thứ cấp hay CO₂ dư thừa.
⏺️ Tái sinh được: Than hoạt tính có thể tái sinh nhiều lần, giảm chi phí vận hành.
⏺️ Hoạt động ổn định: Không cần nhiệt cao, phù hợp với nhà xưởng kín hoặc khu dân cư gần nhà máy.
⏺️ Thiết kế linh hoạt: Có thể tích hợp sau tháp hấp thụ ướt hoặc cyclone lọc bụi để tạo hệ thống xử lý đa tầng.
5. Ứng dụng thực tế
⏺️ Ngành sơn & keo dán: Xử lý hơi dung môi toluene, xylene, MEK từ buồng sơn và lò sấy.
⏺️ Ngành in ấn & bao bì: Loại bỏ VOCs từ mực in, dung môi acetone.
⏺️ Ngành nhựa & cao su: Kiểm soát khí hữu cơ trong trộn, ép, đúc nhựa.
⏺️ Ngành dệt nhuộm: Xử lý hơi dung môi từ quá trình tẩy, nhuộm, in hoa.
Các hệ thống này thường được thiết kế dạng tháp đơn hoặc tháp đôi (luân phiên hấp phụ – tái sinh), đảm bảo hoạt động liên tục 24/7.
6. So sánh với công nghệ khác
| Công nghệ | Nguyên lý | Hiệu suất VOCs | Chi phí vận hành | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| Đốt xúc tác (catalytic) | Oxy hóa VOCs ở 250–400°C | 95–99% | Cao | Tốn năng lượng, rủi ro cháy nổ |
| Tháp hấp thụ ướt (NaOH) | Trung hòa khí hòa tan | 70–90% | Trung bình | Hiệu quả thấp với VOCs hữu cơ |
| Hấp phụ than hoạt tính | Giữ VOCs trên bề mặt than | 95–98% | Thấp | An toàn, có thể tái sinh |
7. Xu hướng thiết kế hiện đại
⏺️ Tháp kín hoàn toàn, tránh rò rỉ VOCs.
⏺️ Tích hợp hệ tái sinh tự động, tiết kiệm năng lượng.
⏺️ Tái thu dung môi tái sử dụng trong quy trình sản xuất.
⏺️ Kết hợp với tháp hấp thụ hoặc biofilter để xử lý khí phức hợp đa thành phần.
Đây là giải pháp xanh – tiết kiệm – đạt chuẩn môi trường, phù hợp định hướng Net Zero 2050 cho ngành công nghiệp Việt Nam.
8. Kết luận
Hệ thống hấp phụ than hoạt tính là giải pháp tối ưu, an toàn và kinh tế trong xử lý hơi dung môi toluene, xylene, acetone, MEK.
Nó không chỉ giúp đạt chuẩn khí thải QCVN, mà còn góp phần xây dựng nhà máy xanh – sạch – bền vững.
VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN: