Nghiên cứu thực nghiệm xử lý đồng thời độ ẩm và ion clorua trong không khí ven biển

Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XỬ LÝ ĐỒNG THỜI ĐỘ ẨM<br /> VÀ ION CLORUA TRONG KHÔNG KHÍ VEN BIỂN<br /> Lê Thị Thúy Hằng1, Dương Thị Phương Thảo1, Kiều Hoàng Ân1*, Trần Tấn Việt2<br /> Tóm tắt: Trong bài báo này, dung môi hấp thu là hỗn hợp glycerin-nước với các<br /> tỉ lệ thể tích khác nhau được sử dụng để nghiên cứu khả năng hấp thu ẩm và ion<br /> clorua đồng thời trong không khí ẩm. Nghiên cứu cũng khảo sát khả năng tách ẩm<br /> và ion clorua trong không khí ẩm ven biển của thành phố Vũng Tàu bằng quá trình<br /> hấp thu sử dụng dung môi là hỗn hợp glycerin-nước. Tỉ lệ glycerin trong hỗn hợp tỉ<br /> lệ thuận với khả năng tách ẩm và tỉ lệ nghịch với khả năng tách ion clorua trong<br /> không khí ẩm. Hỗn hợp glycerin-nước với tỉ lệ thể tích là 1:1 là phù hợp cho nhu<br /> cầu tách ẩm và ion clorua đồng thời trong không khí ẩm ven biển.<br /> Từ khóa: Không khí ẩm ven biển; Tách ẩm; Khử ion clorua; Glycerin.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều, độ ẩm trung bình<br /> không khí thường xuyên lớn hơn 80%, đồng thời nước ta có bờ biển dài hơn 3000 km do<br /> đó điều kiện khí quyển được đặc trưng bởi nhiệt độ, độ ẩm cao, hàm lượng muối trong khí<br /> quyển ở các vùng ven biển lớn. Các yếu tố này tác động mạnh đến tính năng và tuổi thọ<br /> của các vật liệu, gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế và đòi hỏi phải có giải pháp nhằm tách<br /> ẩm và muối trong không khí ven biển. Hiện nay, hai nguyên lý tách ẩm phổ biến nhất là<br /> nguyên lý tách ẩm dựa vào hiện tượng đọng sương trên bề mặt và nguyên lý tách ẩm sử<br /> dụng chất hút ẩm [1]. Việc lựa chọn nguyên lý tách ẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như :<br /> độ ẩm cần duy trì, tỉ lệ nhiệt -ẩm trong quá trình xử lý ẩm, lưu lượng không khí khô, độ<br /> sạch của không khí và hiệu quả kinh tế năng lượng [2].<br /> Một tác nhân gây ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phá hủy vật liệu song song với<br /> ẩm là ion clorua. Trong không khí ven biển, ion clorua chủ yếu là muối NaCl dưới dạng<br /> sol khí. Ngoài ra, một số dạng muối clorua khác cũng được tìm thấy như KCl, MgCl2,<br /> CaCl2, NH4Cl nhưng nồng độ thấp hơn nhiều so với NaCl [3]. Muối ăn tồn tại trong không<br /> khí với các kích thước khác nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, các tạp<br /> chất trong không khí,… trong đó độ ẩm không khí đóng vai trò quyết định đến kích thước<br /> hạt muối. Nhìn chung, kích thước hạt muối thông thường có đường kính dưới 5 μm là chủ<br /> yếu[4]. Có nhiều phương pháp tách muối ra khỏi khí ở trạng thái sol như phương pháp lọc<br /> cơ học với màng lọc siêu nhỏ, phương pháp phản ứng hóa học, phương pháp hấp thu bằng<br /> dung môi… Trong các phương pháp trên, hấp thu là phương pháp có nhiều ưu điểm vượt<br /> trội như có thể áp dụng cho nguồn khí có lưu lượng lớn và tải lượng cao, có thể sử dụng<br /> nhiều loại dung môi khác nhau với chi phí tương đối thấp, hiệu suất quá trình cao, thiết bị<br /> đơn giản dễ chế tạo, vận hành và bảo dưỡng.<br /> Đối với quá trình hấp thu, tính chất dung môi ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của quá<br /> trình và việc chọn lựa dung môi phù hợp phụ thuộc rất lớn vào tính chất của chất cần hấp<br /> thu. Trong quá trình hấp thu tách ion clorua ra khỏi khí ở trạng thái sol, có thể xem như<br /> đây là quá trình tách muối NaCl ra khỏi dòng không khí ẩm. Phân tử NaCl tạo thành bởi<br /> ion Na+ và Cl- có lực hấp dẫn rất lớn nên chỉ có những dung môi có độ phân cực rất lớn<br /> mới có khả năng hòa tan tốt NaCl [5, 6].Trong số các dung môi phân cực phổ biến, nước<br /> được xem là dung môi có tính phân cực rất lớn và có khả năng hòa tan NaCl rất tốt [7].<br /> Để kết hợp quá trình tách ẩm đồng thời với ion clorua, thông thường sẽ sử dụng<br /> phương pháp hấp thu muối trong nước rồi tiếp theo sẽ sử dụng phương làm lạnh ngưng tụ<br /> nhằm tách ẩm đạt yêu cầu. Tuy nhiên, quá trình loại muối bằng hấp thu trong nước sẽ trực<br /> <br /> <br /> 142 L. T. T. Hằng, …, T. T. Việt, “Nghiên cứu thực nghiệm … trong không khí ven biển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> tiếp làm tăng ẩm trong không khí đáng kể. Điều này dẫn đến sự gia tăng chi phí cho quá<br /> trình tách ẩm tiếp theo. Nhằm khắc phục nhược điểm trên, phương án sử dụng dung môi<br /> thích hợp có khả năng hấp thu ẩm lẫn muối trong không khí được lựa chọn trong nghiên<br /> cứu này. So với chất hấp thu thông dụng là Litium clorua, glycerin có một số ưu điểm như<br /> rất phổ biến, giá thành rẻ hơn rất nhiều, tương đối háo nước nên có khả năng hút ẩm trực<br /> tiếp trong không khí khi tiếp xúc với không khí ẩm. Một đơn vị thể tích của glycerin có<br /> khả năng hấp thu được hơn một đơn vị thể tích nước. Ngoài ra, glycerin có khả năng hình<br /> thành hydrat với nước để giảm năng lượng của các nhóm hydroxyl. Phản ứng này có tính<br /> chọn lọc cao đối với nước nên có thể xem glycerin có tính hấp thu chọn lọc rất cao với<br /> nước [8]. Mặt khác, khả năng bốc hơi của glycerin là thấp nên glycerin ít bị thất thoát khi<br /> tiếp xúc với dòng khí. Một yếu tố quan trọng của glycerin là khả năng hòa tan NaCl trong<br /> glycerin tương đối tốt so với các dung môi khác (83 g NaCl /1 kg glycerin ở 25 °C) đã cho<br /> thấy việc sử dụng dung môi glycerin để hấp thu NaCl tương đối phù hợp. Từ những đặc<br /> tính trên cho thấy khả năng ứng dụng dung dịch glycerin làm dung môi để hấp thu ẩm và<br /> ion clorua trong không khí là hoàn toàn khả thi. Hiện tại, quá trình hấp thu ẩm và ion<br /> clorua trong không khí đồng thời bằng dung dịch glycerin chưa được nghiên cứu và công<br /> bố rộng rãi trong nước cũng như thế giới. Do đó, đề tài tập trung nghiên cứu khảo sát khả<br /> năng hấp thu ẩm và ion clorua trong không khí bằng dung dịch glycerin.<br /> 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT<br /> 2.1. Xây dựng lý thuyết<br /> Quá trình hấp thu ẩm và ion clorua trong không khí sẽ chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi tính<br /> chất dung môi khi thực hiện quá trình hấp thu. Nghiên cứu này sẽ khảo sát sự ảnh hưởng<br /> của tỉ lệ glycerin trong nước đến quá trình hấp thu ẩm và ion clolua trong không khí trong<br /> môi trường nhân tạo và môi trường ven biển tự nhiên.<br /> 2.2. Chuẩn bị thực nghiệm<br /> 2.2.1. Thiết bị đo<br /> Quy trình xác định hiệu suất hấp thu ion clorua và ẩm thông qua việc hấp thu qua hỗn<br /> hợp glycerin- nước với tỉ lệ khác nhau được thực hiện qua bộ thiết bị thí nghiệm sau.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ thiết bị thí nghiệm hấp thu bằng dung môi là hỗn hợp glycerin-nước.<br /> Bộ thiết bị hấp thu gồm hai bình chứa mẫu:<br /> + Bình 1 chứa dung dịch hấp thu là hỗn hợp glycerin – nước<br /> + Bình 2 chứa nước cất 2 lần có khử khoáng<br /> Hệ thống bình được nối với nhau bằng đường ống nhựa và nối với thiết bị lấy mẫu khí<br /> Desaga 312.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 59, 02 - 2019 143<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Độ ẩm không khí trước và sau khi qua bình chứa dung dịch glycerin được xác định<br /> bằng ẩm kế Testo 625 được lắp trực tiếp trên đường ống dẫn.<br /> Sau khi lắp đặt hệ thống thiết bị, một lượng hỗn hợp glycerin – nước với tỉ lệ xác định<br /> được cung cấp vào bình hấp thu. Bật thiết bị lấy mẫu khí, điều chỉnh lưu lượng không khí<br /> cho dòng khí sục vào dung dịch hấp thu tại ống hấp thu. Tại đây, ẩm và ion clorua sẽ hấp<br /> thu vào dung dịch. Dòng khí sau khi qua ống chứa dung dịch hấp thu được sục vào ống<br /> tiếp theo chứa nước cất nhằm xác định nồng độ ion clorua còn lại trong dòng khí theo<br /> TQKT-YHLĐ & VSMT 2002 của Bộ Y tế- HDCV 02. Tiến hành lấy mẫu dung dịch nước<br /> cất sau hấp thu sau từng khoảng thời gian 30 phút. Độ ẩm của không khí sau quá trình hấp<br /> thu được xác định bằng đầu dò cảm biến độ ẩm lắp trên đường ống dẫn.<br /> - Một sơ đồ thiết bị tương tự nhưng không sử dụng bình chứa dung dịch hấp thu được<br /> sử dụng nhằm xác định nồng độ ion clorua ban đầu trong không khí. Hai qui trình thí<br /> nghiệm trên được tiến hành song song cùng thời điểm.<br /> - Các thiết bị hút khí được hiệu chuẩn lưu lượng bằng thiết bị Gladiator trước mỗi đợt<br /> thí nghiệm để đảm bảo lưu lượng mẫu khí lấy vào được chính xác.<br /> - Mỗi thí nghiệm được thực hiện 4 lần và giá trị hiệu suất được tính trung bình của kết<br /> quả 4 lần đo.<br /> 2.2.2. Hóa chất thí nghiệm<br /> + Glycerin, số CAS 56-81-5, độ tinh khiết ≥ 99% được mua từ công ty Merck và sử<br /> dụng trực tiếp.<br /> + Axít HCl, số CAS 7647-01-0, độ tinh khiết 37% (ACS reagent, 37%) được mua từ<br /> công ty Merck và sử dụng trực tiếp.<br /> + Nước cất 2 lần khử khoáng được chưng cất trong phòng thí nghiệm<br /> + Mô hình được lắp đặt và vận hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và vận hành<br /> thực tế tại bờ biển thành phố Vũng Tàu. Trong phòng thí nghiệm, môi trường không<br /> khí ẩm có ion clorua được tạo ra bằng cách sử dụng bình tam giác thể tích 250ml<br /> chứa 100 ml dung dịch HCl được pha loãng 10 lần thể tích từ HCl đậm đặc 37%,<br /> đặt trong tủ hút và mở nắp trong suốt thời gian mỗi đợt lấy mẫu. Với dung dịch HCl<br /> được sử dụng như trên thì nồng độ ion clorua tạo ra trong không khí xung quanh do<br /> quá trình tự bay hơi HCl trong bình tam giác cao hơn so với nồng độ ion clorua thực<br /> tế trong không khí ven biển, đáp ứng yêu cầu môi trường không khí có ion clorua<br /> lớn hơn nồng độ thực tế.<br /> + Nhằm đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ glycerin trong nước đến quá trình hấp thu ẩm và<br /> ion clorua, hỗn hợp glycerin-nước được sử dụng trong các thí nghiệm với các tỉ lệ<br /> như sau:<br /> Bảng 1. Tỉ lệ thể tích glycerin- nước sử dụng trong các thí nghiệm.<br /> ST Tỉ lệ thể tích glycerin : Nồng độ phân khối lượng glycerin Ký hiệu mẫu<br /> T nước trong hỗn hợp (% kl)<br /> 1 1:1 53,65 A<br /> 2 1:1,5 43,59 B<br /> 3 3:7 33,16 C<br /> 4 1:4 22,44 D<br /> 5 3:2 63,46 E<br /> 6 7:3 72,98 F<br /> <br /> <br /> 144 L. T. T. Hằng, …, T. T. Việt, “Nghiên cứu thực nghiệm … trong không khí ven biển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> 2.3. Tính toán hiệu suất quá trình<br /> Hiệu suất các quá trình khử ẩm và khử ion clorua trong không khí ẩm được tính toán<br /> theo các công thức sau:<br /> ( Độ ẩm không khí ban đầu- Độ ẩm không khí sau xử lý)*100%<br /> Hiệu suất hấp thu ẩm (%) =<br /> Độ ẩm không khí ban đầu<br /> <br /> <br /> Hiệu suất hấp thu ion clorua<br /> = (Nồng độ ion clorua trong không khí ban đầu - Nồng độ ion clorua trong không khí sau xử lý)*100%<br /> Nồng độ ion clorua trong không khí ban đầu<br /> <br /> <br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình hấp thu ẩm và ion clorua<br /> Tỉ lệ glycerin trong dung môi đóng vai trò quan trọng cho quá trình khử ẩm và ion<br /> clorua trong không khí. 6 mẫu hỗn hợp (A, B, C, D, E, F) với tỉ lệ thể tích glycerin:nước<br /> khác nhau đã được sử dụng để khảo sát sự ảnh hưởng này (Bảng 1). Tuy nhiên, khi gia<br /> tăng tỉ lệ glycerin trong hỗn hợp sẽ đồng thời làm gia tăng độ nhớt của hỗn hợp do độ nhớt<br /> của glycerin lớn hơn nhiều lần so với nước (độ nhớt của glycerin là 950 cP so với nước là<br /> 0,89 cP ở 27 oC). Với tỉ lệ thể tích glycerin:nước là 8:1 hoặc 9:1 thì độ nhớt dung dịch lần<br /> lượt là 56,42 cP và 127 cP nên dung dịch có tính nhớt rất lớn gây ra trở lực thủy lực đáng<br /> kể và không thể tiến hành thí nghiệm bằng hệ thống thí nghiệm trên. Do đó, thí nghiệm chỉ<br /> khảo sát dung môi là dung dịch glycerin với tỉ lệ thể tích glycerin:nước nhỏ hơn 7:1.<br /> Để đánh giá ảnh hưởng của thành phần dung môi đến khả năng tách ẩm và ion clorua<br /> đồng thời trong không khí, mô hình không khí ẩm có chứa ion clorua trong phòng thí<br /> nghiệm đã được sử dụng. Kết quả của các lần thí nghiệm trên mô hình không khí ẩm có<br /> chứa ion clorua với dung môi là các hỗn hợp có tỉ lệ glycerin:nước khác nhau được trình<br /> bày ở bảng 2<br /> Bảng 2. Kết quả phân tích độ ẩm và nồng độ ion clorua trước<br /> và sau xử lý với các loại dung môi khác nhau.<br /> Dung Lần thí Độ ẩm Độ ẩm Nồng độ ion Nồng độ ion Hiệu Hiệu suất<br /> môi nghiệm không khí không clorua trong clorua trong suất hấp hấp thu<br /> hấp ban đầu khí sau không khí không khí thu ẩm ion<br /> thu (%) xử lý ban đầu sau xử lý (%) clorua<br /> 3 3<br /> (%) (mg/m ) (mg/m ) (%)<br /> A 1 55 27 0,880 0,012 51 97,7<br /> 2 54 27 0,816 KPH 50 100<br /> 3 52 25 0,756 KPH 52 100<br /> 4 56 24 0,867 KPH 57 100<br /> B 1 54 40 0,911 KPH 26 100<br /> 2 56 42 0,812 KPH 25 100<br /> 3 57 41 0,736 KPH 28 100<br /> 4 57 40 0,873 0,011 30 98,5<br /> C 1 54 47 1,034 KPH 13 100<br /> 2 55 45 0,917 KPH 18 100<br /> 3 57 40 0,885 KPH 30 100<br /> 4 58 42 0,805 KPH 28 100<br /> D 1 53 50 0,680 KPH 6 100<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 59, 02 - 2019 145<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Dung Lần thí Độ ẩm Độ ẩm Nồng độ ion Nồng độ ion Hiệu Hiệu suất<br /> môi nghiệm không khí không clorua trong clorua trong suất hấp hấp thu<br /> hấp ban đầu khí sau không khí không khí thu ẩm ion<br /> thu (%) xử lý ban đầu sau xử lý (%) clorua<br /> (%) (mg/m3) (mg/m3) (%)<br /> 2 54 49 0,738 KPH 9 100<br /> 3 58 52 0,851 KPH 10 100<br /> 4 57 49 0,686 KPH 14 100<br /> E 1 55 22 1,112 0,201 60 81,8<br /> 2 57 25 0,954 0,199 56 78,6<br /> 3 58 26 0,887 0,241 55 72,1<br /> 4 60 26 1,028 0,206 57 79,7<br /> F 1 56 21 0,759 0,356 63 52,7<br /> 2 58 20 0,815 0,332 65 58,9<br /> 3 59 21 0,837 0,296 65 64,5<br /> 4 62 20 0,785 0,289 67 62,4<br /> Hiệu suất hấp thu khử ẩm và ion clorua trung bình các thử nghiệm trong phòng thí<br /> nghiệm được trình bày ở bảng 3.<br /> Bảng 3. Hiệu suất hấp thu ẩm và ion clorua trong không khí phòng thí nghiệm.<br /> STT Loại dung môi Hiệu suất hấp thu ẩm Hiệu suất hấp thu ion clorua<br /> trung bình (%) trung bình (%)<br /> 1 A 52,5 99,4<br /> 2 B 27,2 99,6<br /> 3 C 22,1 100<br /> 4 D 9,7 100<br /> 5 E 57 78,0<br /> 6 F 65 59,6<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Hiệu suất hấp thu ẩm và ion clorua trong không khí phòng thí nghiệm.<br /> Kết quả ở các lần thí nghiệm khác nhau ít có biến đổi chứng tỏ các thí nghiệm lặp lại có<br /> độ tin cậy cao. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi gia tăng tỉ lệ glycerin trong dung môi sẽ làm<br /> gia tăng khả năng hấp thu ẩm trong không khí nhưng cũng đồng thời làm giảm khả năng hấp<br /> thu ion clorua trong không khí. Hiệu suất hấp thu ẩm bằng thấp nhất là khoảng 9% tương<br /> ứng với dung môi D và cao nhất là khoảng trên 65% ứng với dung môi F. Kết quả này hoàn<br /> toàn phù hợp với tính chất hút nước của glycerin. Ngược lại, do khả năng hòa tan muối NaCl<br /> <br /> <br /> 146 L. T. T. Hằng, …, T. T. Việt, “Nghiên cứu thực nghiệm … trong không khí ven biển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> của glycerin thấp hơn nước khoảng gần 4 lần (360 g NaCl/kg nước so với 83,0 g NaCl/kg<br /> glycerin) nên khi gia tăng tỉ lệ glycerin, độ hòa tan NaCl của hỗn hợp sẽ giảm nhanh chóng.<br /> Hiệu suất hấp thu ion clorua bằng hỗn hợp glycerin-nước thấp nhất là khoảng 50% tương<br /> ứng với dung môi F và cao nhất là gần 100% ứng với dung môi C, D.<br /> Từ bảng số liệu tổng hợp trên, ta thể hiện trên hình 2 nhằm lựa chọn loại dung môi sử<br /> dụng khảo sát hiện trường. Tỉ lệ glycerin trong hỗn hợp tỉ lệ thuận với khả năng khử ẩm<br /> nhưng lại tỉ lệ nghịch với khả năng khử ion clorua trong không khí.<br /> Theo yêu cầu là hấp thu đồng thời ẩm và ion clorua trong không khí với hiệu suất trên<br /> 50% cho mỗi chỉ tiêu, kết quả khảo sát chứng minh ba loại dung môi A, E và F đáp ứng<br /> yêu cầu trên. Hỗn hợp A cho khả năng khử ion clorua cực đại với khả năng khử ẩm trung<br /> bình, hỗn hợp F cho hiệu suất khử ẩm tốt nhất và hỗn hợp E mang tính chất trung gian<br /> giữa 2 loại hỗn hợp trên. Do đó, ba dung môi hấp thu này được lựa chọn để nghiên cứu<br /> ảnh hưởng của tỉ lệ glycerin trong hỗn hợp đến hiệu suất xử lý ẩm và ion clorua trong môi<br /> trường không khí ven biển thực tế.<br /> 3.2. Hiệu quả xử lý ẩm và ion clorua trong không khí ven biển (khu vực ven biển<br /> thành phố Vũng tàu)<br /> a) Khảo sát đặc điểm độ ẩm và hàm lượng ion clorua trong không khí vùng ven biển thành<br /> phố Vũng Tàu<br /> Nhóm nghiên cứu thực hiện khảo sát đánh giá nồng độ ion clorua và độ ẩm trong<br /> không khí tại các vị trí sát bờ biển và cách bờ biển khoảng trên 1000 m của thành phố biển<br /> Vũng Tàu nhằm đánh giá được chất lượng không khí vùng ven biển được chọn để tiến<br /> hành cho các thí nghiệm của nghiên cứu tiếp theo. Kết quả khảo sát được trình bày trong<br /> bảng sau.<br /> Bảng 4. Kết quả phân tích độ ẩm và nồng độ ion clorua trong KKXQ<br /> tại các vị trí khác nhau.<br /> STT Vị trí Nồng độ ion Độ ẩm<br /> clorua (mg/m3) (%)<br /> 1 Khu vực bãi trước, số 20 Trần Phú, Phường 1, 0,215 78<br /> 2 Khu vực bãi trước, quán hải sản Thành Long, 0,185 80<br /> 3 Khu vực bãi trước, khách sạn bưu điện Vũng Tàu 0,280 82<br /> 4 Khu vực bãi sau, dưới chân núi chúa 0,238 83<br /> 5 Khu vực nhà thờ Vũng Tàu (cách bờ biển 1km) 0,086 79<br /> 6 Khu vực chợ phường 1, (cách bờ biển 1,5km) 0,091 78<br /> Số liệu từ bảng 4 cho thấy nồng độ ion clorua trong không khí khu vực sát bờ biển<br /> thành phố Vũng Tàu thời điểm lấy mẫu dao động từ 0,185 đến 0,280 mg/m3 , độ ẩm trong<br /> không khí khoảng 78 - 83 %. Các khu vực cách bờ biển từ 1km có nồng độ ion Clorua<br /> giảm so với các khu vực sát biển. Nồng độ ion Clorua dao động trong khoảng 0,086-0,091<br /> mg/m3 và độ ẩm dao động không đáng kể mức từ 78-79%.<br /> Tuy điều kiện thực hiện còn nhiều hạn chế, nhưng trên các kết quả khảo sát từ thực tế<br /> cho thấy, các yếu tố độ ẩm và ion clorua trong khu vực ven biển nói chung có thay đổi tùy<br /> theo khu vực lấy mẫu cũng như các yếu tố đi kèm như: tốc độ gió, nhiệt độ hay khoảng<br /> cách đến bờ biển. Nồng độ ion clorua trong không khí xung quanh khu vực ven biển thành<br /> phố Vũng tàu trong thời điểm khảo sát trung bình khoảng 0,22 mg/m3 và độ ẩm trung bình<br /> khoảng 80% và hai thông số này giảm theo khoảng cách đến bờ biển.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 59, 02 - 2019 147<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> b) Kết quả hấp thu ẩm và ion clorua trong không khí vùng ven biển thành phố Vũng Tàu<br /> bằng dung dịch hấp thu glycerin ở các nồng độ khác nhau<br /> Tiến hành thí nghiệm hấp thu ẩm và ion clorua bằng các dung môi A, E và F trong khu<br /> vực ven biển tại thành phố biển Vũng Tàu và kết quả được trình bày trong bảng 5:<br /> Bảng 5. Kết quả phân tích độ ẩm và nồng độ ion clorua trong không khí ven biển trước<br /> và sau xử lý bằng các dung môi khác nhau.<br /> <br /> Dung Lần thí Độ ẩm Độ ẩm Nồng độ ion Nồng độ ion Hiệu Hiệu suất<br /> môi nghiệm không không clorua trong clorua trong suất hấp hấp thu<br /> hấp khí ban khí sau không khí không khí sau thu ẩm ion<br /> thu đầu (%) xử lý ban đầu xử lý (mg/m3) (%) clorua<br /> (mg/m3) (%)<br /> (%)<br /> A 1 72 22 0,227 KPH 70 100<br /> 2 78 20 0,287 KPH 75 100<br /> 3 82 25 0,308 KPH 70 100<br /> E 1 78 28 0,211 0,026 65 85,3<br /> 2 79 30 0,174 0,026 62 80,4<br /> 3 82 32 0,217 0,025 61 87,5<br /> F 1 75 20 0,172 0,057 73 63,9<br /> 2 79 22 0,192 0,061 72 67,7<br /> 3 82 21 0,224 0,060 74 71,4<br /> Kết quả khảo sát thực tế hiện trường cho thấy dung môi A cho hiệu suất hấp thu ion<br /> clorua cao nhất và hiệu suất hấp thu ẩm cao hơn khi sử dụng dung môi E nhưng thấp hơn<br /> so với dung môi F. Xét theo tiêu chí xử lý ẩm, dung môi F cho hiệu suất hấp thu ẩm trung<br /> bình cao nhất so với hai dung môi còn lại nhưng hiệu suất hấp thu ion clorua chưa cao. Kết<br /> quả thí nghiệm thực địa hoàn toàn phù hợp với kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm<br /> cũng như theo tính chất vật lý của nước và glycerin.<br /> Từ kết quả khảo sát thực tế, hiệu suất trung bình của quá trình hấp thu ẩm và ion clorua<br /> trong không khí ven biển tại thành phố biển Vũng Tàu bằng các dung môi A, E, F được<br /> trình bày trong bảng 6 như sau:<br /> Bảng 6. Hiệu suất hấp thu ẩm và ion clorua trong trong không khí ven biển.<br /> <br /> STT Dung môi hấp thu Hiệu suất hấp thu Hiệu suất hấp thu ion<br /> clorua trung bình (%)<br /> ẩm trung bình (%)<br /> 1 A 72 100<br /> 2 E 63 84,4<br /> 3 F 73 67,6<br /> Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất hấp thu ẩm trong không khí ẩm ven biển của ba<br /> loại dung môi A, E và F đều trên 60% và hiệu suất tách ion clorua lên đến 100% khi sử<br /> dụng dung môi A và thấp nhất là 67,6% khi dùng dung môi F có tỉ lệ thể tích<br /> glycerin:nước là 7:3. Như vậy, việc sử dụng dung môi là hỗn hợp glycerin: nước hoàn<br /> <br /> <br /> 148 L. T. T. Hằng, …, T. T. Việt, “Nghiên cứu thực nghiệm … trong không khí ven biển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> toàn phù hợp cho quá trình tách ẩm và ion clorua trong không khí ẩm ven biển với hiệu<br /> suất xử lý khá cao<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Hiệu suất hấp thu ion clorua và ẩm trong không khí ven biển.<br /> Hình 3 biểu diễn mối tương quan hiệu suất tách ẩm và ion clorua trong không khí ven<br /> biển đồng thời khi sử dụng các loại dung môi hấp thu khác nhau. Theo kết quả nghiên cứu,<br /> dung môi A (hỗn hợp glycerin:nước tỉ lệ thể tích là 1:1) là phù hợp nhất cho quá trình tách<br /> ẩm và ion clorua trong không khí ven biển đồng thời với hiệu suất tách ẩm là 72% và tách<br /> ion clorua là 100%<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp xử lý hiệu quả ẩm và ion clorua<br /> trong không khí ẩm ven biển đồng thời bằng phương pháp hấp thu sử dụng dung môi là<br /> hỗn hợp glycerin và nước với hiệu suất tách ẩm và ion clorua trong không khí ẩm ven biển<br /> lần lượt là 73% và 100%. Theo đó, khả năng khử ẩm và ion clorua trong không khi ẩm sẽ<br /> thay đổi tùy theo tỉ lệ glycerin: nước trong dung môi khác nhau và theo quy luật là tỉ lệ<br /> glycerin trong hỗn hợp sẽ tỉ lệ thuận với khả năng tách ẩm và tỉ lệ nghịch với khả năng<br /> tách ion clorua trong không khí. Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ hỗn hợp glycerin-nước<br /> với tỉ lệ thể tích glycerin:nước là 1:1 là dung môi thích hợp nhất cho quá trình hấp thu tách<br /> ẩm và ion clorua trong không khí ven biển đồng thời.<br /> Lời cảm ơn: Nhóm tác giả cảm ơn sự tài trợ về kinh phí năm 2017 của Viện Khoa học<br /> công nghệ quân sự cho các đề tài của các cán bộ trẻ, sự giúp đỡ về ý tưởng của TS Trần<br /> Tấn Việt, các điều kiện thử nghiệm của Phòng Kiểm soát ô nhiễm không khí của Viện<br /> Nhiệt đới môi trường.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Nguyễn Đức Hùng, Kỹ Thuật Xử Lý Không Khí Ẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật,<br /> 2007<br /> [2]. Richard C. Flagan, John H. Seinfeld, Fundamentals of air pollution engineering,<br /> Prentice-Hall, Inc, 1988.<br /> [3]. Yong Pyo Kim, John H. Seinfeld & Pradeep Saxena, Atmospheric Gas-Aerosol<br /> Equilibrium I. Thermodynamic Model, Aerosol Science and Technology, 19:2, 157-<br /> 181, 1993.<br /> [4]. M. J. Lawler, J. Whitehead, C. O’Dowd, C. Monahan, G. McFiggans, and J. N. Smith,<br /> Composition of 15–85nm particles in marine air, Atmos. Chem. Phys., 14, 11557–<br /> 11569, 2014.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 59, 02 - 2019 149<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> [5]. Sima˜o P. Pinho and Euge´nia A. Macedo, Solubility of NaCl, NaBr, and KCl in<br /> Water, Methanol, Ethanol, and Their Mixed Solvents, J. Chem. Eng. Data, 50, 29-32,<br /> 2005<br /> [6]. Dale E. Otten, Patrick R. Shaffer, Phillip L. Geissler, and Richard J. Saykally,<br /> Elucidating the mechanism of selective ion adsorption to the liquid water surface,<br /> PNAS, 109: 3,701-705, 2012.<br /> [7]. G. Biskos , A. Malinowski , L. M. Russell , P. R. Buseck & S. T. Martin , Nanosize<br /> Effect on the Deliquescence and the Efflorescence of Sodium Chloride Particles,<br /> Aerosol Science and Technology, 40:2, 97-106, 2006.<br /> [8]. Mario Pagliaro, Michele Rossi, The Future of Glycerol: New Usages for a Versatile<br /> Raw Material, RSC Publishing, 2017.<br /> ABSTRACT<br /> EXPERIMENTAL RESEARCH OF DEHUMIDIFICATION AND CHLORIDE IONS<br /> REMOVAL SIMULTANEOUSLY IN COASTAL AIR<br /> Dehumidification and chloride ion removes simultaneously by different<br /> concentration of glycerol solution with different concentration were investigated in<br /> this work. The concentration of glycerol was proportional to the ability<br /> dehumidified and inversely proportional to the ability to removed chloride ions in<br /> moist air. High efficiency of dehumidification and ion chloride removal could reach<br /> by glycerol solution (100% of chloride ion removal and over 70% of desiccant<br /> dehumidification). An extensive experimental study was undertaken to explore the<br /> ability of glycerol solvent of dehumidification and removal chloride ions of the<br /> Vung Tau beach. The glycerol solution (volume ratio glycerol: water 5:5) was<br /> suitable for the liquid desiccant dehumidification and chloride ions removal<br /> simultaneously in coastal atmospheric.<br /> Keywords: Glycerol; Coastal atmospheric; Dehumidification; Chloride ion removal.<br /> <br /> <br /> <br /> Nhận bài ngày 26 tháng 6 năm 2018<br /> Hoàn thiện ngày 20 tháng 8 năm 2018<br /> Chấp nhận đăng ngày 19 tháng 02 năm 2019<br /> <br /> 1<br /> Địa chỉ: Viện Nhiệt đới môi trường;<br /> 2<br /> Đại học Bách khoa Tp.HCM.<br /> *<br /> Email: hang.vittep@gmail.com.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 150 L. T. T. Hằng, …, T. T. Việt, “Nghiên cứu thực nghiệm … trong không khí ven biển.”<br />