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

Tóm tắt: Trong bài báo này, dung môi hấp thu là hỗn hợp glycerin-nước với các

tỉ lệ thể tích khác nhau được sử dụng để nghiên cứu khả năng hấp thu ẩm và ion

clorua đồng thời trong không khí ẩm. Nghiên cứu cũng khảo sát khả năng tách ẩm

và ion clorua trong không khí ẩm ven biển của thành phố Vũng Tàu bằng quá trình

hấp thu sử dụng dung môi là hỗn hợp glycerin-nước. Tỉ lệ glycerin trong hỗn hợp tỉ

lệ thuận với khả năng tách ẩm và tỉ lệ nghịch với khả năng tách ion clorua trong

không khí ẩm. Hỗn hợp glycerin-nước với tỉ lệ thể tích là 1:1 là phù hợp cho nhu

cầu tách ẩm và ion clorua đồng thời trong không khí ẩm ven biển

pdf 9 trang phuongnguyen 7460
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu thực nghiệm xử lý đồng thời độ ẩm và ion clorua trong không khí ven biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu thực nghiệm xử lý đồng thời độ ẩm và ion clorua trong không khí ven biển

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

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_thuc_nghiem_xu_ly_dong_thoi_do_am_va_ion_clorua_t.pdf