Hấp thụ khí và truyền khối: Henry, NTU-HTU, biểu đồ và xu hướng 2026
Hấp thụ là quá trình tách một hoặc nhiều cấu tử khí vào pha lỏng, ứng dụng rộng trong xử lý khí axit và thu hồi cấu tử có giá trị. Thiết kế tháp dựa trên cân bằng pha và động học truyền khối.
1. Cân bằng pha và định luật Henry
Với khí tan loãng, áp suất riêng phần tỷ lệ với nồng độ trong lỏng theo hằng số Henry:
2. Mô hình hai màng và thông lượng
Truyền khối qua mặt phân pha được mô tả bằng động lực là chênh lệch so với cân bằng, với Ky là hệ số truyền khối tổng theo pha khí:
3. Chiều cao tháp đệm: NTU và HTU
Chiều cao lớp đệm bằng tích của chiều cao một đơn vị truyền khối và số đơn vị truyền khối:
Trong đó G là lưu lượng khí và a là diện tích bề mặt riêng của đệm. Đệm có diện tích bề mặt lớn cho HTU nhỏ, giúp tháp gọn hơn.
4. Biểu đồ đường làm việc và cân bằng
Khoảng cách giữa đường làm việc và đường cân bằng chính là động lực truyền khối. Đường làm việc nằm trên đường cân bằng trong hấp thụ; khoảng cách càng lớn thì truyền khối càng nhanh.
5. Vận hành và sự cố
Hiện tượng ngập lụt khi lưu lượng khí quá lớn làm lỏng không chảy xuống được, gây tăng vọt tổn thất áp suất. Phân bố lỏng không đều làm giảm hiệu quả tiếp xúc. Thiết kế bộ phân phối lỏng tốt là yếu tố then chốt.
6. Xu hướng 2026
Năm 2026, hấp thụ khí axit gắn chặt với thu giữ cacbon: dung môi amin cải tiến giảm năng lượng tái sinh, và tích hợp nhiệt giúp hạ chi phí vận hành cho các dự án giảm phát thải.