BIBO lắp lọc hạt và lọc khí hóa học như thế nào?

BIBO là dạng housing cho phép tháo bộ lọc nhiễm bẩn bằng phương pháp Bag In Bag Out. Bên trong housing có thể bố trí một hoặc nhiều tầng lọc tùy theo tính chất dòng khí.

Hai nhóm lọc chính gồm:

• Lọc hạt: giữ bụi, aerosol và các hạt lơ lửng;
• Lọc khí hóa học: xử lý khí, hơi, mùi hoặc chất ô nhiễm ở dạng phân tử.

Các housing BIBO dạng module có thể lắp bộ lọc hạt hoặc bộ lọc phân tử, đồng thời sử dụng cổ túi riêng để thay từng phần tử mà vẫn duy trì hàng rào kín.

Việc kết hợp hai nhóm lọc phù hợp với các tuyến khí vừa mang bụi nguy hại, vừa chứa hơi dung môi, mùi, khí ăn mòn hoặc hợp chất hóa học cần được kiểm soát.

Lọc hạt và lọc khí hóa học khác nhau thế nào?

Lọc hạt giữ chất ô nhiễm dựa trên cơ chế cơ học và tương tác giữa hạt với sợi lọc. Tùy tải bụi và yêu cầu xử lý, hệ thống có thể sử dụng tiền lọc, lọc tinh, HEPA hoặc nhiều bank HEPA nối tiếp.

Lọc khí hóa học, còn gọi là lọc phân tử hoặc gas-phase filter, sử dụng vật liệu có diện tích bề mặt lớn để giữ các phân tử khí và hơi. Than hoạt tính và alumina hoạt hóa là những vật liệu phổ biến trong nhóm này.

Hai tầng lọc đảm nhiệm những nhiệm vụ khác nhau:

HEPA tập trung vào hạt lơ lửng, còn vật liệu hấp phụ hướng đến chất ô nhiễm dạng phân tử. Vì vậy, hệ thống có cả hai dạng ô nhiễm thường sử dụng từng tầng lọc riêng.

Các cấu hình lọc nhiều tầng thường gặp

Thứ tự các bank ảnh hưởng đến tuổi thọ bộ lọc, tổng trở lực và mức độ sạch của dòng khí sau xử lý.

Tiền lọc – HEPA – lọc khí hóa học

Tiền lọc giữ bụi thô, HEPA tiếp tục xử lý hạt mịn và tầng hóa học hấp phụ khí hoặc hơi.

Cấu hình này giúp giảm lượng bụi tiếp xúc với vật liệu hấp phụ. Bề mặt carbon hoặc alumina duy trì khả năng tiếp xúc với các phân tử khí trong thời gian dài hơn.

Tiền lọc – lọc khí hóa học – HEPA

Tầng hóa học được đặt trước HEPA, sau khi dòng khí đã qua tiền lọc.

HEPA cuối giữ bụi phát sinh từ vật liệu hấp phụ hoặc các hạt còn lại trong dòng khí. Cấu hình phù hợp khi vật liệu hóa học có khả năng phát sinh bụi carbon trong quá trình vận hành.

Tiền lọc – HEPA – lọc hóa học – HEPA cuối

Đây là cấu hình nhiều tầng dành cho dòng khí có đồng thời bụi nguy hại và khí cần xử lý.

HEPA đầu bảo vệ vật liệu hấp phụ khỏi tải hạt. HEPA cuối kiểm soát bụi phát sinh từ bank hóa học và tạo thêm một tầng lọc hạt phía sau.

BIBO dạng module cho phép bố trí một hoặc nhiều tầng theo lưu lượng và cấp độ lọc yêu cầu. Mỗi bộ lọc có thể được thay riêng qua hệ thống túi kín.

Thứ tự các tầng lọc được xác định theo yếu tố nào?

Thứ tự bank lọc được xác định theo chất ô nhiễm chi phối và đặc tính của vật liệu hấp phụ.

Các dữ liệu chính gồm:

• Loại và kích thước hạt;
• Thành phần khí hoặc hơi;
• Nồng độ đầu vào;
• Lưu lượng vận hành;
• Nhiệt độ và độ ẩm;
• Mức tải bụi;
• Khả năng phát sinh bụi của vật liệu hóa học;
• Mục tiêu chất lượng khí sau xử lý;
• Phương pháp xử lý bộ lọc đã sử dụng.

Khi dòng khí có tải bụi lớn, tầng lọc hạt thường được bố trí trước để bảo vệ vật liệu hấp phụ. Khi yêu cầu đầu ra kiểm soát chặt hạt carbon, hệ thống có thể bổ sung HEPA sau tầng hóa học.

Vật liệu lọc hóa học được lựa chọn ra sao?

Tên gọi “lọc than hoạt tính” chưa phản ánh đầy đủ khả năng xử lý. Hiệu quả phụ thuộc loại carbon, cấu trúc lỗ rỗng, lượng vật liệu và chất ô nhiễm mục tiêu.

Một số vật liệu phù hợp với hơi hữu cơ, trong khi các loại khác được tẩm hoạt chất để xử lý:

• Khí acid;
• Khí base;
• Hợp chất lưu huỳnh;
• Ozone;
• Hơi dung môi;
• Mùi đặc thù;
• Khí ăn mòn.

Than hoạt tính có thể hướng đến nhiều nhóm mùi, khí độc và khí ăn mòn, nhưng khả năng hấp phụ vẫn thay đổi theo từng loại vật liệu và hợp chất.

Lượng vật liệu cũng ảnh hưởng đến thời gian tiếp xúc giữa dòng khí và bề mặt hấp phụ. Lớp vật liệu dày hơn thường tạo thời gian tiếp xúc dài hơn, đồng thời làm tăng kích thước, khối lượng và trở lực của bank lọc.

Kết hợp hai nhóm lọc ảnh hưởng thế nào đến trở lực?

Mỗi tầng lọc tạo thêm một phần tổn thất áp suất. Tổng trở lực của BIBO được hình thành từ:

• Tiền lọc;
• HEPA;
• Bank lọc hóa học;
• HEPA cuối nếu có;
• Housing;
• Van cách ly;
• Đường bypass;
• Các đoạn chuyển và phụ kiện.

Khi lọc hạt tích bụi, chênh áp tăng dần. Trong khi đó, trở lực của tầng hóa học có thể duy trì tương đối ổn định dù vật liệu đã hấp phụ gần hết công suất.

Quạt được kiểm tra theo tổng trở lực khi các bank còn mới và khi lọc hạt tiến gần giới hạn vận hành. Việc bổ sung bank hóa học vào BIBO hiện hữu cũng có thể làm thay đổi lưu lượng và điểm làm việc của quạt.

Theo dõi tuổi thọ lọc hạt và lọc hóa học

Hai nhóm lọc sử dụng phương pháp theo dõi khác nhau.

Đối với lọc hạt

Tình trạng tiền lọc và HEPA thường được theo dõi qua: Chênh áp ban đầu, chênh áp hiện tại, lưu lượng, giới hạn vận hành, kết quả kiểm tra HEPA, tình trạng vật lý của bộ lọc.

Đối với lọc khí hóa học

Tuổi thọ được đánh giá dựa trên: nồng độ khí trước và sau lọc, ấu hiệu breakthroug, thời gian vận hành, lượng chất ô nhiễm đã xử lý, nhiệt độ và độ ẩm, dữ liệu dự báo của vật liệu hấp phụ.

Breakthrough là trạng thái chất ô nhiễm bắt đầu xuất hiện ở đầu ra với nồng độ tăng lên do khả năng hấp phụ của vật liệu đã giảm.

Chênh áp chủ yếu phản ánh sức cản dòng khí. Một bank carbon vẫn có thể giữ mức chênh áp ổn định trong khi khả năng xử lý khí đã suy giảm.

Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng thế nào?

Hiệu suất lọc hóa học liên quan chặt chẽ đến điều kiện dòng khí.

Độ ẩm cao có thể làm hơi nước chiếm một phần vị trí hấp phụ. Nhiệt độ tăng cũng có thể làm giảm khả năng giữ một số hợp chất hoặc thúc đẩy hiện tượng giải hấp.

Vì vậy, dữ liệu lựa chọn thường bao gồm:

Vật liệu hấp phụ cũng được kiểm tra về khả năng phản ứng, sinh nhiệt hoặc tương thích với các hợp chất đi qua hệ thống.

Lọc hóa học có cần thay qua túi BIBO?

Bộ lọc hóa học sau sử dụng có thể chứa khí độc, hơi dung môi hoặc hợp chất phản ứng trên vật liệu. Khi tháo ra, bank lọc trở thành một nguồn phơi nhiễm tương tự bộ lọc hạt đã giữ bụi nguy hại.

Với ứng dụng containment, lọc hạt và gas absorber có thể được tháo bằng housing BIBO nhằm hạn chế người vận hành tiếp xúc với bộ lọc nhiễm bẩn.

Mỗi bank thường có cửa và túi riêng. Cách bố trí này giúp:

• Thay đúng tầng đã hết tuổi thọ;
• Giữ các tầng còn lại trong housing;
• Tách riêng từng dòng chất thải;
• Hạn chế trộn lẫn bụi với vật liệu hấp phụ;
• Quản lý khối lượng bộ lọc khi tháo.

Do lọc hóa học thường nặng hơn HEPA cùng kích thước, cơ cấu đỡ, tay kéo, túi và không gian bảo trì cũng được tính theo tải trọng thực tế.

Tiêu chuẩn phổ biến cho lọc khí hóa học

ISO 10121 là một tiêu chuẩn phổ biến dùng để thử nghiệm vật liệu và thiết bị lọc khí pha khí trong hệ thống thông gió.

Kết quả thử hỗ trợ so sánh các loại vật liệu trong điều kiện xác định. Hiệu suất thực tế vẫn gắn với nồng độ, độ ẩm, nhiệt độ và thành phần khí tại công trình.

Kết luận

BIBO có thể lắp đồng thời lọc hạt và lọc khí hóa học để xử lý nhiều dạng chất ô nhiễm trên cùng một tuyến khí.

Lọc hạt đảm nhiệm bụi và aerosol, trong khi tầng hóa học xử lý khí, hơi hoặc mùi bằng cơ chế hấp phụ. Hiệu quả của hệ thống phụ thuộc vào thứ tự các bank, vật liệu hấp phụ, tổng trở lực và phương pháp theo dõi tuổi thọ của từng tầng.

FAQs

HEPA có lọc được khí và mùi không?

HEPA tập trung xử lý hạt và aerosol. Khí, hơi và mùi được xử lý bằng lọc phân tử hoặc vật liệu hấp phụ phù hợp.

Lọc than hoạt tính có luôn đặt sau HEPA không?

Thứ tự phụ thuộc tải bụi, chất ô nhiễm mục tiêu và nguy cơ phát sinh bụi carbon. Một số cấu hình bố trí thêm HEPA ở phía sau tầng hóa học.

Chênh áp có phản ánh lọc hóa học đã bão hòa không?

Chênh áp chủ yếu phản ánh sức cản dòng khí. Tuổi thọ lọc hóa học được đánh giá thêm qua nồng độ đầu ra, breakthrough và thời gian vận hành.

Có thể thay lọc hóa học mà giữ nguyên HEPA không?

Housing nhiều tầng có cửa và túi riêng cho từng bank cho phép thay tầng hóa học độc lập khi các tầng HEPA còn trong giới hạn vận hành.