Nghiên cứu quá trình mang chất lỏng ion lên màng polyme và đánh giá khả năng tách khí CO2¬ khỏi hỗn hợp khí hidrocacbon

Có rất nhiều phương pháp khác nhau để sử lý CO2 như phương pháp hấp thụ hóa học, phương pháp chưng cất ở nhiệt độ thấp (phương pháp đông lạnh)…. Tuy nhiên khi hàm lượng CO2 trong các mỏ khí cao thì các phương phám nêu trên không còn phù hợp nữa. Vì vậy những phương pháp sử lý CO2 khác đang được nghiên cứu. Trong đó công nghệ tách CO2 bằng màng tẩm chất lỏng ion là phương pháp có hiệu quả rất cao, và đặc biệt phù hợp để dùng cho các mỏ khí có hàm lượng CO2 cao. Chính vì vậy mục tiêu của đề tài này là “Nghiên cứu quá trình mang chất lỏng ion lên màng polyme và đánh giá khả năng tách khí CO2¬ khỏi hỗn hợp khí hidrocacbon”.

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, công nghiêp khai thác dầu mỏ và khí là một trong những ngành

đóng góp rất lớn và nền công nghiệp năng lượng quốc gia Khí, xăng, dầu là những mặthàng đóng góp rất nhiều vào ổn định và phát triển kinh tế, không những thể hiện đúngchức năng mà còn ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp khác Chính vì vậy khôngnhững dầu thô mà cả khí tự nhiên cũng được khá quan tâm khai thác

Hầu hết các mỏ khí khi khai thác đều lẫn các tạp chất khác nhau và việc loại

bỏ các tạp chất đó đi rất là cần thiết để đáp ứng được các tiêu chuẩn về khí Trong đóthì H2O, CO2, H2S và các tạp chất khác là những tạp chất nguy hại nhất cần phải kiểmsoát và tách chúng ra để loại bỏ hoặc đem đi sử dụng với mục đích khác

Hiện nay các nước trên Thế giới ngay cả những nước trong khu vực ĐôngNam Á như Indonesia,Malaysia đã phát hiện và đang khai thác nhiều mỏ khí có hàmlượng CO2 cao (30% - 70% CO2 thậm chí lên tới 90% CO2)

Ở nước ta hiện nay, cũng đã có nhiều khu vực có mỏ có trữ lượng khí lớn,đặc biệt có cấu tạo với hàm lượng CO2 trong khí cao, trong bối cảnh nước ta hiện nay

đi sâu vào nghiên cứu việc sử lý khí CO2 vừa là thách thức vừa là cơ hội vì nghiên cứu

về lĩnh vực này ở nước ta còn mới mẻ, đòi hỏi sự tham gia của nhiều nhà chuyên môntrong lĩnh vực dầu khí

Có rất nhiều phương pháp khác nhau để sử lý CO2 như phương pháp hấp thụhóa học, phương pháp chưng cất ở nhiệt độ thấp (phương pháp đông lạnh)… Tuynhiên khi hàm lượng CO2 trong các mỏ khí cao thì các phương phám nêu trên khôngcòn phù hợp nữa Vì vậy những phương pháp sử lý CO2 khác đang được nghiên cứu.Trong đó công nghệ tách CO2 bằng màng tẩm chất lỏng ion là phương pháp có hiệuquả rất cao, và đặc biệt phù hợp để dùng cho các mỏ khí có hàm lượng CO2 cao Chính

vì vậy mục tiêu của đề tài này là “Nghiên cứu quá trình mang chất lỏng ion lên màng polyme và đánh giá khả năng tách khí CO 2 khỏi hỗn hợp khí hidrocacbon”.

Vì sự hạn chế về mặt thiết bị và thời gian nên phần nghiên cứu tìm hiểu của

em đôi khi vẫn còn nhiều thiếu sót nên em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quýbáu của các thầy cô để đề tài này được hoàn thiện hơn nữa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.Tình hình khai thác khí tự nhiên ở Việt Nam

Theo số liệu của năm 2004, Việt Nam có 27 mỏ khí được phát hiện, chủ yếu ởthềm lục địa dưới 200 m nước, chỉ có mỏ khí Tiền Hải C và D14 ở đất liền thuộc vềMVHN (kể cả một số mỏ khí cùng với các mỏ dầu như: mỏ Bunga, Kekwa, Sư TửTrắng…) Trong số 27 mỏ nêu trên có 5 mỏ khí có trữ lượng trên 30 tỉ m3 chiếmkhoảng 40% trữ lượng khí

Từ năm 1990, có khoảng 370 tỉ m3 khí thiên nhiên có khả năng bổ sung đưatổng số trữ lượng khí lên 394,7 tỉ m3, lượng khí đưa vào bờ sử dụng đạt 18,67 tỷ m3tính đến ngày 31/12/2004 trữ lượng khí dự kiến còn lại 357 tỷ m3[1]

Nhìn chung chất lượng các mỏ khí ở Việt Nam là khí ngọt trừ một số ít mỏ ở bểMalay-Thổ Chu có hàm lượng khí CO2 cao, ngoài ra cũng có ít mỏ có hàm lượng H2Strung bình cao Sản lượng khai thác khí đồng hành và không đồng hành đưa vào sửdụng bình quân hiện nay (2005) khoảng 17 triệu m3/ngày, trong đó sản lượng khíkhông đồng hành trên 11 triệu m3/ngày, sản lượng khí không đồng hành ở đất liền (mỏTiền Hải C) chỉ có trên 50 nghìn m3/ngày Như vậy, sản lượng khai thác khí hàng nămhiện tại mới chỉ chiếm 1,6 % tổng trữ lượng khí hiện có Trong tương lai khi hìnhthành và mở rộng các khu công nghiệp sử dụng khí

Các mỏ khí có hàm lượng CO2 cao không nằm tập trung mà phân bố rải rác ởkhu vực bể sông Hồng Một số mỏ có hàm lượng CO2 cao và cần được nghiên cứu xử

lý được đưa ra ở bảng 4 (tổng trữ lượng của các mỏ khí này khoảng 1400 tỉ m3)

Bảng 1.1: Hàm lượng CO 2 tại các mỏ khí

A

Ngựa Vằn /Sao La /Gấu Trúc

Bạch Trĩ/

Hải Yến

Bồ Nông /Sáo Đá

Vị trí địa lý 15,84

oBắc109,43oĐông

16,78 oBắc109,1oĐông

17,5-17,7

oBắc107,86-108,26oĐông

17,2-17,5oBắc

107,37oĐông

17,5oBắc108,42oĐôngKhoảng

Bờ biểnThừa ThiênHuế

Bờ biểnThừa ThiênHuế

Bờ biểnThừa ThiênHuế

Khí cacbonic không cháy và không duy trì sự cháy, khi bị nén tới 60atm ở nhiệt

độ phòng nó sẽ hóa lỏng Khí cacbonic lỏng hóa hơi, một phần biến thành cacbonic rắnmàu trắng (khí CO2 lỏng, sôi ở 78,5oC, 780mmHg) nén cacbonic rắn thu được tuyếtkhô

Trong không khí, khí CO2 chiếm thành phần 0,03 % thể tích (N2 = 78,09; O2 =20,95; Ar = 0,93) khí CO2 nặng hơn không khí

Khí CO2 hòa tan khá nhiều trong nước, độ hòa tan giảm khi nhiệt độ tăng

Ví dụ: Ở 0oC một thể tích H2O hòa tan 1,713 thể tích khí CO2

Ở 10oC một thể tích H2O hòa tan 1,194 thể tích khí CO2

Ở 20oC một thể tích H2O hòa tan 0,878 thể tích khí CO2

Khí CO2 cũng khòa tan tốt trong dầu mỏ, trong rượu…

Tính chất quan trọng của khí CO2 là chỉ đóng vai trò là chất khử, không thể hiệntính oxi hóa do đã đạt đến giá trị dương cao nhất Phản ứng quan trong của CO2 là khitrong môi trường ẩm (có nước) khí CO2 sẽ hòa tan trong nước tạo ra axit cabonic(H2CO3) là một axit yếu gây ăn mòn đường ống và thiết bị

Trong mỏ hidrocacbon khí CO2 có hàm lượng rất khác nhau từ vài ppm đến vàichục phần trăm Thậm chí trong một số mỏ khí có hàm lượng CO2 rất cao ( như: mỏ D-Alpha của Indonesia chứa trên 70% khí CO2, mỏ MC Elmo của Mỹ chứa trên 90% khí

- Làm lạnh thực phẩm trong quá trình chế biến

- Dùng trong việc giết mổ gia cầm thay thế cho việc giết mổ bằng điện mà tathường thấy

- Sử dụng như khí bao bọc sản phẩm: khí CO2 thoát ra từ dạng lỏng được sửdụng như một môi trường trơ để ngăn chặn sự mất hương vị, sự gia tăng của các lại vikhuẩn làm hỏng thực phẩm do quá trình oxi hóa

- Sử dụng trong quá trình chiết chất lỏng tới hạn giúp lọc bỏ hết các chất cafeintrong cà phê

- Khử trùng vật liệu thực phẩm

- Trong công nghiệp hóa chất, hóa học CO2 được sử dụng để tạo ra: Chìcacbonat (chì trắng), Urê (sản xất phân đạm), (Na,K,NH3, và hidro) cacbonat: cacbonataxit, Natrixalyxylat (một hợp chất trung gian trong quá trình sản xuất aspirin trongcông nghiệp dược), sử dụng trong công nghiệp giấy và bột giấy, sử dụng trong quátrình SFE

Những ứng dụng khác: CO2 dạng lỏng và rắn cũng được sử dụng để bơm trựctiếp vào hệ thống phản ứng hóa học nhằm điều chỉnh nhiệt độ của hệ thống

- Trong nông nghiệp:

CO2 được dùng làm tác nhân để phun (xông) vào các tháp ủ thức ăn:

Như một loại thuốc phun (thuốc trừ sâu) không độc hại, CO2 sẽ giết chết sâu bọ,côn trùng bằng sự sấy khô chúng CO2 có những thuận lợi đáng kể khi cạnh tranh vớicác thuốc trừ sâu hóa học như: phôt phin, metybrômic…

CO2 được thêm vào nước tưới để tăng cường sự hấp thụ chất dinh dưỡng củathực vật, CO2 được cho thêm vào có tác dụng làm thay đổi độ PH của đất trồng do đólàm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của thực phẩm

- Trong công nghiệp sản xuất đồ uống, nước giải khát:

CO2 chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực này để sản xuất các loại đồ uống nhẹ,mặc dù cũng dùng CO2 để sản xuất rượu vang, một vài loại đồ uống khác như nước tráicây, sôđa… lỏng CO2 được sử dụng để sản xuất đồ uống phải không có mùi và tinhkhiết đến mức có thể, vì sự tinh khiết của CO2 có thể ảnh hưởng đến hương vị của đồuống

- Sản xuất băng khô, (Dry ice):

Băng khô (Dry ice) hoặc CO2 ở dạng rắn được tạo ra bằng sự hóa lỏng CO2 ở ápsuất khí quyển Kết quả của sự hóa lỏng CO2 tạo một phần CO2 ở dạng khí và một phần

CO2 ở dạng rắn CO2 ở dạng tuyết (rắn) được nén ở áp suất cao trong các máy nén éptạo ra các dạng khối hoặc viên, sau đó được đưa đến nơi tiêu thụ Băng khô được sửdụng ở nhiều ngành công nghiệp do tính chất lạnh của nó Trong hầu hết các ứng dụnglàm lạnh, băng khô thay thế rất tốt cho nước đá vì nó có hiệu suất làm lạnh cao hơn vànhiệt độ làm lạnh thấp hơn Một vài ứng dụng của băng khô là:

+ Làm lạnh thực phẩm, thịt, sản phẩm lạnh… trước khi chúng được chuyển tớicác siêu thị

+ Làm lạnh thực phẩm trên máy bay, tàu hỏa, làm lạnh dược phẩm…

*Các ứng dụng khác:

Dùng trong kỹ nghệ cứu hỏa: các bình cứu hỏa được bơm đầy bởi CO2 tinhkhiết hoặc cả hỗn hợp của các khí khác Dùng CO2 để dập lửa không gây ảnh hưởng(hư hại) đến vật liệu được dập lửa, đặc biệt ở những nơi mà vai trò của nước khôngđáng kể hoặc không có tác dụng Dùng làm tác nhân thổi (Blowing agent) trong côngnghiệp cao su, chất dẻo Dùng làm dung môi: Trong sự phun sơn (Spray Painting) CO2siêu tới hạn được dùng thay thế cho các cấu tử dễ bay hơi VOC5 (Volatile organiccompounds) Mặc dù có nhiều loại khí khác cũng được sử dụng trong trường hợp này,song CO2 có ưu điểm hơn do nó có thể hòa trộn tốt với các polime màu

Dùng CO2 siêu tới hạn để làm sạch các chi tiết rất nhỏ, các thiết bị điện tử…

Dùng CO2 để bơm ép vào các vỉa trong quá trình khai thác dầu: Bằng phươngpháp gaslift nhằm nâng cao hệ số thu hồi dầu Trong phương pháp này khí CO2 đượcđưa vào ống trống của giếng dầu với áp suất cao Ở vị trí dưới mực chất lỏng tĩnh, CO2

sẽ sủi bọt nổi lên trên qua chất lỏng tạo sự thông khí làm giảm áp suất cột chất lỏng,đẩy chất lỏng đi lên Đây cũng là ứng dụng chủ yếu của CO2 sau khi được tách ra khỏidòng khí có hàm lượng CO2 trong khí lớn, đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới

1.2 3 Sự cần thiết phải loại bỏ khí CO 2 ra khỏi khí tự nhiên

CO2 và nước là các tạp chất thường có trong khí tự nhiên Cần phải loại bỏ haitạp chất này do:

- Gây ăn mòn: CO2 có mặt trong khí tạo ra môi trường ăn mòn các vật liệu tồnchứa và chuyên chở Thép cacbon dùng trong công nghiệp dầu khí tiếp xúc với khíchứa 40 % CO2 sẽ bị ăn mòn mạnh và cần phải sử dụng thép không gỉ, thép không gỉhai lớp

- Giảm nhiệt trị: CO2 trong khí sẽ làm giảm nhiệt trị và giá trị thương mại củakhí

- Nhiệt trị thể tích thấp: Khí nhiên liệu cung cấp cho tuabin khí, lò, chiếu sáng.Một trong những thách thức chính của khí có nhiệt trị thể tích thấp là không thể dùngcho một số tuabin khí

- Sự khuếch tán: Khí có hàm lượng CO2 cao dùng cho hệ thống thắp sáng Trongtrường hợp ngọn lửa bị tắt, khí CO2 nặng hơn không khí sẽ dễ di chuyển xuống thấp vàlàm cho nồng độ CO2 tăng đột xuất gây ngạt cho những người vận hành

- Tạo hydrat: Khí có hàm lượng CO2 cao dễ tạo thành hydrat hơn ở cùng nhiệt

độ và áp suất gây tắc đường ống, van Hydrat gây hậu quả nghiêm trọng khi thời tiếtlạnh và áp suất cao

- Khả năng sử dụng khí CO2: Hiện nay chưa có nhiều quốc gia quan tâm đếnviệc tách CO2 và bơm trở lại giếng Với cảnh báo về sự ấm lên toàn cầu và hiệu ứngnhà kính Một trong những giải pháp là bơm CO2 trở lại giếng Hơn nữa, việc khai thác

và xử lý các mỏ khí có CO2 cao sẽ tạo cơ sở cho quá trình bơm CO2 để tăng hệ số thuhồi dầu

Do nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cùng với yêu cầu khắt khe về bảo vệmôi trường, nhiều loại khí đã và sẽ trở thành nguồn năng lượng quan trọng như:

- Khí thiên nhiên và khí đồng hành

- Khí biomass

Chính vì vậy, việc nghiên cứu để tạo ra phương pháp và vật liệu phù hợp để tách

và xử lý khí CO2 trong các nguồn khí khác nhau ngày càng trở nên quan trọng và cấpthiết, phù hợp với xu hướng chung trên Thế giới và với điều kiện Việt Nam

1 3 Tách CO 2 ra khỏi hỗn hợp khí tự nhiên bằng công nghệ màng lọc

Màng là vật cản trở rất mỏng, có khả năng thấm chọn lọc một vài cấu tử của hỗnhợp Cơ chế khuếch tán trong màng khác nhau đáng kể phụ thuộc vào dạng màng được

Màng lọc để tách khí CO2 thường được chế tạo theo dạng phiến bằng hoặc dạngsợi rỗng ở dạng phiến bằng thì các lớp màng xếp xen kẽ nhau từ vòng ngoài vào vòngtrong theo hình xoắn ốc Ở dạng sợi rỗng thì các sợi rỗng này được bọc lại vòng quanhống trung tâm tương tự như lớp vỏ bọc xếp khít nhau

Khí nguyên liệu sẽ được đưa qua cạnh bình, khí giàu CO2 được thẩm thấu qualớp màng và được thoát ra ở một đầu của ống trung tâm Dòng khí nghèo CO2 sẽ đượcthoát ra ở một đầu khác.

Công nghệ màng được sử dụng nhiều trong 2 lĩnh vực ứng dụng tách CO2 chínhnhư sau:

-Xử lý khí thiên nhiên;

-Tăng hệ số thu hồi dầu: Tại đây, CO2 được tách ra khỏi khí đồng hành và đưatrở lại giếng dầu để tăng khả năng thu hồi dầu

Đây là công nghệ rất phù hợp với việc tách khí có hàm lượng CO2 cao Ngoài

ra, công nghệ này còn có rất nhiều ưu điểm đó là dễ vận hành, chi phí vận hành và lắpđặt thấp, kích thước nhỏ gọn, cho phép lắp đặt ở dạng module chắc chắn, trọng lượngnhỏ, dễ nâng cấp, có qui mô công suất lớn, có thể lắp đặt ngoài khơi, linh hoạt trongviệc thay đổi nguyên liệu

Trên cơ sở nhận xét trên, cùng với việc tham khảo kinh nghiệm của các nhàcung cấp công nghệ trên thế giới, khả năng áp dụng công nghệ tách CO2 phụ thuộcnhiều nhất vào thành phần CO2 trong nguyên liệu và trong sản phẩm Sự phụ thuộc nàyđược tổng kết một cách gần đúng theo hình 1.1

nguyên liệu đầu vào và trong sản phẩm

Theo giản đồ này, để xử lý các mỏ khí có hàm lượng CO2 trên 40% thì nên lựachọn công nghệ màng

Theo phân tích ở trên, ở bể khí Sông Hồng với hàm lượng CO2 (40- 80%) caonhư vậy thì lựa chọn công nghệ màng là hợp lý Đề xuất này cũng phù hợp với kết luậncủa Viện Dầu Khí trong “Qui hoạch phát triển và sử dụng khí phía Bắc Việt Nam(2001)”

1.3.1 Vật liệu màng

Hiện nay, để loại bỏ CO2 từ dạng khí, phổ biến trên thị trường nhất là màngđược chế tạo từ polyme như: các sợi cenlulo axetat, polyimit, polycacbonat,polyeteimit, polysunfo Cenlulo axetat là vật liệu được thí nghiệm và sử dụng rộng rãinhất trong các hệ thống màng lọc Polyimit có khả năng loại bỏ CO2 nhưng không cóứng dụng rộng rãi

MÀNG HOẶC AMINE

% CO 2

đầu vào

Những tính chất của olyimit và các polyme khác có thể biến đổi để tăng thêmnhững tính năng của chúng Ví dụ: olyimit ban đầu được sử dụng làm màng cho việcthu hồi hyđro nhưng sau đó nó được biến tính để loại bỏ CO2.

1.3.2 Cấu trúc màng

Dung dịch tạo ra màng gồm 1 lớp không lỗ vô cùng mỏng được gắn vào 1 lớp

có lỗ dày hơn trên cùng một loại vật liệu Cấu trúc màng được nói đên ở đây chính làcấu trúc màng không đồng chất (Asymmetric Membrane Structue)

Cấu trúc này trái ngược hẳn với cấu trúc đồng nhất (homogenous structure) Ở

đó tính xốp của màng kém, hoặc đồng nhất toàn diện hơn Một ví dụ về cấu trúc khôngđồng nhất được minh hoạ trên (Hình 1.2)

Lớp không có lỗ thường bắt gặp khi yêu cầu của màng là lý tưởng Ở đó độchọn lọc của màng cao hơn và màng cũng mỏng hơn

Lớp có lỗ sẽ cung cấp sự chống đỡ cơ học và cho phép dòng tự do của các cấu

tử đó thẩm thấu qua lớp không có lỗ

Mặc dù các màng dạng không đồng nhất là sự cải tiến rất lớn dựa trên các cấutrúc màng đồng nhất, nhưng chúng cũng có một vài trở ngại Bởi vì chúng chỉ bao gồmmột loại vật liệu, đắt tiền, các polymer sản xuất theo yêu cầu của khách hàng đòi hỏi độthẩm thấu cao, chúng thường được sản xuất với số lượng rất nhỏ

Sự khó khăn này đã được khắc phục bằng cách tạo ra một loại màng có tên gọi

là màng hỗn hợp (composite membrane) Màng này gồm một lớp thẩm thấu chọn lọcrất mỏng (Seletive layer) chế tạo từ một loại Polymer được gắn vào một cấu trúc khôngđồng nhất được tạo ra từ một loại Polymer khác Cấu trúc hỗn hợp này cho phép sảnxuất màng sử dụng dễ dàng, vật liệu sẵn có Một ví dụ về cấu trúc này được chỉ trên(hình 1.3) Cấu trúc hỗn hợp đang được sử dụng trong hầu hết các màng loại bỏ CO2 vìnhững tính chất của lớp chọn lọc có thể được điều chỉnh dễ dàng mà không cần tăngchi phí cho màng

- Dạng cuộn xoắn ốc là sự kết hợp điển hình bởi các lớp cuộn vào nhau có mặtcắt hình xoắn ốc.

- Dạng sợi hình rỗng là sự kết hợp từ các bó sợi tương tự như lớp vỏ (hay ốngtrao đổi nhiệt) (hình 1.4)

Hình 1.4 Thiết bị mang kiểu mặt cắt xoắn ốc

Trong thiết bị màng lắp đặt theo kiểu xoắn ốc, hai tấm màng mỏng có khoảngkhông gian thẩm thấu được ở giữa được dán chặt 3 mép chỉ để lại 1 mép tạo thành mộtcái phong bì (hoặc lá ghép, như được gọi trong công nghiệp màng)

Nhiều phong bì như vậy được tách ra bởi khoảng không gian nguyên liệu vàquấn xung quanh mặt các ống thẩm thấu được sao cho phần mở của cái phong bì gắnlên mặt của ống thẩm thấu được

Khí nguyên liệu đi dọc theo màng trong khoảng không nguyên liệu phân cáchgiữa các phong bì Trong khi khí đi giữa các phong bì, CO2, H2S và các hợp chất có độthấm cao sẽ thấm vào trong phong bì Các hợp chất đã thấm qua này chỉ có một đường

ra đó là chúng phải đi trong khoảng không của phong bì vào trong ống thẩm thấu

.Lực phát động cho quá trình thẩm thấu qua màng là áp suất thẩm thấu thấp và

áp suất khí nguyên liệu cao Dòng khí thẩm thấu đi vào ống thấm (ống trung tâm) quacác lỗ trên bề mặt ống ở đó chúng di chuyển vào trong lòng ống và nhập vào cùng

dòng khí thấm qua của các thiết bị phân tách bằng màng khác thành một hệ thốngnhiều màng nối tiếp nhau (ghép theo kiểu modul).

Các khí không thấm (giàu hydrocacbon) sẽ đi ra theo một đầu khác ngược chiềuvới đầu ra

Hình 1.5 Thiết bị dạng sợi rỗng

Các thông số cần tối ưu hóa cho modul cuộn xoắn ốc là số phong bì (màng bao)

và đường kính ống Dòng khí thẩm thấu sẽ di chuyển dọc theo mỗi một lớp màng, vìvậy chiều dài của các màng ngắn hơn sẽ có ý nghĩa hơn các màng dài bởi vì độ sụt ápcủa các màng có chiều dài ngắn hơn sẽ giảm đáng kể trong trường hợp đầu

Đường kính của các bó (ống) lớn hơn cho phép tạo được các lớp màng bao dàyđặc hơn nhưng lại làm tăng chi phí của quá trình, chúng cũng làm tăng trọng lượng củathiết bị, do đó làm cho các thiết bị này sẽ khó sử dụng hơn khi lắp đặt và thay thế

thấu qua

Các thiết bị dạng sợi rỗng gồm các lớp sợi vô cùng nhỏ được xếp chồng lênnhau vòng quanh ống trung tâm Dòng khí nguyên liệu đưa vào bên trên và giữa cáclớp sợi này đến khi chúng tiếp xúc với ống trung tâm Ở đó chúng sẽ hòa trộn với cácdòng thẩm thấu từ các quá trình khác, tổng lượng các khí này sẽ đi ra khỏi thiết bị quaống trung tâm Các khí không đi qua ống trung tâm được sẽ xuyên qua theo cách tương

tự như thiết bị dạng phiến bằng, tuy nhiên trong trường hợp này ống trung tâm sẽ có cảđường dẫn cho dòng thấm qua (residure)

 Những thuận lợi của thiết bị dạng ống là:

Đường kính lớp sợi càng nhỏ cho phép mật độ bao quanh cao hơn những đườngkính lớp sợi lớn hơn cho độ sụt áp suất thẩm thấu thấp hơn và áp suất tạo lực phát động

sẽ hiệu quả hơn

Mỗi thiết bị màng đều có những thuận lợi riêng của chúng:

- Thiết bị dạng mặt cắt xoắn ốc có thể sử dụng ở áp suất cao hơn , có sức chịuđựng với sự tắc nghẽn, có lịch sử lâu đời trong việc làm ngọt khí tự nhiên

- Thiết bị dạng sợi rỗng có mật độ bao quanh dày đặc hơn song được sử dụngtrong các nhà máy sẽ chiếm diện tích nhỏ hơn so với nhà máy dùng các thiết bị xoắnốc

- Màng với các modul và thanh trượt

Trước đây các loại màng được sản xuất dưới các dạng modul riêng biệt, chúngđược lắp ghép với nhau thành một cái ống.( hình 1.6)

Hình 1.6: Màng với các modul và thanh trượt

1.3.4 Tính thấm của màng

Các loại màng được sử dụng để loại bỏ CO2 không hoạt động giống như thiết bịlọc - ở đó các phân tử nhỏ bị tách ra khỏi các phân tử lớn hơn qua vật trung gian chứacác lỗ Nhưng các loại màng sử dụng để loại CO2 hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản

là sự khuyếch tán dung dịch qua màng (không qua lỗ), CO2 được hoà tan vào trongmàng và sau đó sẽ khuyếch tán qua nó Vì màng không chứa các lỗ, nên nó không phântách dựa trên kích thước của các phân tử Đúng hơn là nó phân tách dựa trên khả nănghoà tan vào màng của các cấu tử, sau đó khuyếch tán qua màng

Vì các chất khí như: CO2, H2, He, H2S, hơi nước, thẩm thấu rất nhanh nên chúngđược gọi là khí nhanh (Fast gases)

Các khí như CO, N2, CH4, C2H6 và các Hydrocacbon khác, thẩm thấu chậm hơn

do đó được gọi là các khí chậm (slow gases)

Màng cho phép loại bỏ chọn lọc các khí nhanh ra khỏi các khí chậm: CO2 đượcloại bỏ từ dòng khí tự nhiên, hơi nước và khí H2S cũng được loại ra cùng thời gian đónhưng các khí metan, etan và các hydrocacbon có phân tử lượng cao hơn bị loại bỏ vớitốc độ thấp hơn nhiều

Định luật Fick dưới đây được dùng gần đúng cho quá trình khuyếch tán dungdịch:

k: Là khả năng hoà tan của CO2 trong màng

D: Là hệ số khuếch tán của CO2 qua màng

P: Độ chênh lệch áp suất riêng phần của CO2 giữa nguyên liệu (áp suất cao) vàphần thấm qua màng (áp suất thấp)

l: Độ dày cuả màng

Định luật Fick có thể viết tương tự cho metan và các cấu tử khác trong dòng khí.Khả năng hoà tan (tính tan) và hệ số khuyếch tán thường được kết hợp để đưa ramột khái niệm chung được gọi là khả năng thẩm thấu (P) Tỷ số P/l phụ thuộc vàomàng, còn P phụ thuộc vào quá trình P/l không là một hằng số, nó rất nhạy với sựthay đổi của điều kiện hoạt động như nhiệt độ, áp suất Một khái niệm quan trọng khácđược định nghĩa trong quá trình này là độ chọn lọc () Độ chọn lọc là khả năng thẩmthấu của CO2 so với các cấu tử khác được định nghĩa trong dòng khí qua màng Ví dụ:

Độ chọn lọc của CO2 đối với metan là  = 5 - 30, có nghĩa là CO2 thấm qua màngnhanh hơn CH4 từ 5 - 30 lần

Cả độ chọn lọc và khả năng thấm (khả năng thẩm thấu) là những yếu tố quantrọng khi lựa chọn màng Khả năng thẩm thấu cao hơn thì diện tích màng yêu cầu cho

sự phân tách sẽ thấp hơn, do đó chi phí cho hệ thống sẽ giảm xuống Độ chọn lọc caohơn thì lượng hydrocacbon thất thoát qua màng sẽ thấp hơn khi CO2 bị loại bỏ, sảnphẩm khí (sau khi loại bỏ CO2) sẽ thu được nhiều hơn

1.3.5 Những thông số ảnh hưởng đến quá trình.

Nhiều thông số của quá trình có thể điều chỉnh sao cho phù hợp để thoả mãnnhu cầu của khách hàng, phù hợp với từng yêu cầu sử dụng một vài yêu cầu cơ bản là:

- Thời gian hoạt động lớn

- Mức độ bảo dưỡng thấp

- Năng lượng tiêu tốn thấp

Nhiều yêu cầu hoạt động có thể đối ngược lại với một vài yêu cầu khác ví dụnhư: Một hệ thống có độ thu hồi cao thường yêu cầu có thêm máy nén, do đó làm tăngchi phí bảo dưỡng Các kỹ sư thiết kế phải biết cân đối giữa các yếu tố để đảm bảonhững điều kiện tốt nhất cho hoạt động của toàn bộ hệ thống

Dòng khí nguyên liệu được phân tách thành 1 dòng thấm qua màng lọc (giàu

CO2) và 1 dòng còn lại (giàu hydrocarbon)

Trong quá trình loại CO2, một lượng hydrocarbon đáng kể bị thẩm thấu quamàng và bị thất thoát Hệ thống nhiều công đoạn đã cố gắng thu hồi một phần nào đónhững hydrocarbon này Hệ thống gồm có hai bước (2 bậc) được mô tả trong (hình vẽ1.8)

Khí

nguyên liệu

Phần còn lại(nghèo CO2)

Phần thẩmthấu (giàu

CO2)Thiết bị

màng lọc

Hình 1.8: Hệ thống thu hồi hidrocacbon giai đoạn 1

Ở bậc thứ nhất chỉ có một phần hidrocarbon trong dòng khí thấm qua bị thấtthoát Phần khí còn lại (không thấm qua) được thấm lọc tiếp ở bậc thứ hai Khi thấmqua màng lọc ở bậc thứ hai được hồi lưu trở lại , nhập với dòng nguyên liệu đầu vào

Hệ thống hai bậc cho mức độ CO2 thấm lọc qua là cao nhất và lượnghydrocarbon thất thoát là ít nhất Dòng thu hồi lưu phải được tái nén trước khi nhậpvào cùng dòng nguyên liệu

Một cách bố trí dòng 2 giai đoạn khác được mô tả trên (hình vẽ 1.9)

Hình 1.9: Hệ thống thu hồi hidrocacbon giai đoạn 2

Dòng khí thấm qua ở giai đoạn 2 thường có hàm lượng CO2 qua lớn hơn hai lần

so với lượng CO2 qua ở giai đoạn 1 Phần khí còn lại ở giai đoạn 2 cũng được thu hồitrở lại và kết hợp với dòng khí nguyên liệu

Phần còn lại (nghèo CO 2)

Phần thẩm thấu (giàu CO 2)

Khí nguyên liệu

Máy nén khí

Thiết bị làm lạnh

Khí còn lại

Khí thẩm thấuNguyên liệu

Khí thấm qua ở giai đoạn 1 phải được nén bằng một máy nén trước khi đưa vàogiai đoạn 2 Hệ thống hai giai đoạn cho phép mức độ thu hồi hidrocarbon cao hơn hệthống 2 bậc và hệ thống 1 giai đoạn Nhưng yêu cầu về năng lượng lại lớn hơn (vì phảinén nhiều khí hơn trước khi xử lý tiếp).

Cũng có một vài cách bố trí hệ thống khác nhưng chúng ít khi được sử dụng

Để quyết định xem có nên sử dụng hệ thống 1 giai đoạn hay nhiều giai đoạn haykhông còn nhiều yếu tố phải xem xét thêm Biểu đồ sau đây (hình vẽ.1.10) sẽ minh hoạcho điều này

Tỷ lệ thu hồi hydrocarbon (%) được vẽ tương ứng mức độ loại CO2 (%) đối vớimột hệ thống 1 giai đoạn và 2 giai đoạn ở những điều kiện nhất định của quá trình

Tỷ lệ Hydrocacbon thu hồi được định nghĩa bằng phần trăm Hydrocacbon thuhồi được từ khí thương phẩm đối với hàm lượng Hydrocacbon có trong khí nguyênliệu Từ biểu đồ trên ta thấy, lượng Hydrocacbon thu hồi được ở hệ thống 2 giai đoạnlớn hơn ở hệ thống một giai đoạn Tuy nhiên để quyết định xem có sử dụng phươngpháp một giai đoạn hay nhiều giai đoạn, người kỹ sư thiết kế phải tính đến tác độngcủa máy nén hồi lưu Để loại CO2 ở mức độ vừa phải (xấp xỉ dưới 50%) thì hệ thốngmàng lọc 1 giai đoạn thường được sử dụng vì xét đến góc độ kinh tế, lúc này hệ thống

1 giai đoạn có tính kinh tế hơn so với hệ thống gồm nhiều giai đoạn

Vì hệ thống màng hoạt động theo kiểu modul, sự tăng lưu lượng sẽ ảnh hưởngtrực tiếp đến tỷ lệ tăng diện tích màng đối với sự phân tách lượng Hydrocacbon thấtthoát cũng tăng nhưng tỷ lệ (%) Hydrocacbon thất thoát (Hydrocacbon mấtmát/Hydrocacbon nguyên liệu) vẫn là 1 hằng số

c Nhiệt độ vận hành

Sự tăng nhiệt độ của nguyên liệu dẫn đến sự tăng khả năng thấm của màng vàlàm giảm độ chọn lọc Diện tích màng yêu cầu do đó sẽ giảm, nhưng lượngHydrocacbon thất thoát và năng lượng cho sự tái nén đối với hệ thống nhiều giai đoạncũng tăng Minh hoạ cho điều này được chỉ trên (hình 1.11)

Hình 1.11: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến diện tích màng và hidrocacbon thất

thoát

d Áp suất khí nguyên liệu

Áp suất khí nguyên liệu tăng sẽ làm giảm cả khả năng thấm của màng lẫn độchọn lọc Tuy nhiên sự tăng áp suất nguyên liệu tạo ra lực phát động lớn xuyên quamàng, do đó diện tích màng yêu cầu giảm xuống

Năng lượng cho máy nén tăng không đáng kể và lượng hydrocacbon thất thoátgiảm ít (hình 1.12)

Vì diện tích màng yêu cầu cũng bị tác động bởi áp suất, trong khi 1 vài yếu tốkhác thì không Người kỹ sư phải cố gắng sử dụng áp suất vận hành cao tới mức có thể

Hình 1.12: Ảnh hưởng của áp suất đến diện tích màng loc và

HC thất thoát

e Áp suất thấm (áp suất thẩm thấu)

Tác động của áp suất thẩm thấu trái ngược với tác động áp suất của khí nguyênliệu Áp suất thấp hơn tạo lức phát động qua màng cao hơn, do đó diện tích màng yêucầu sẽ thấp hơn Khác với áp suất khí nguyên liệu, áp suất thẩm thấu ảnh hưởng mạnhtới lượng hydrocacbon mất mát (hình 1.13)

Hình 1.13: Ảnh hưởng của diện tích màng đến áp suất thẩm thấu và hidrocacbon thất

thoát

Các phân tích chi tiết đã chỉ ra rằng, một yếu tố khác cũng khá quan trọngkhông kém khi thiết kế hệ thống đó là tỷ lệ áp suất xuyên qua màng Tỷ lệ này chịu ảnhhưởng mạnh mẽ bởi áp suất thẩm thấu

Ví dụ: Nếu áp suất khí nguyên liệu là 90 bar, áp suất thẩm thấu là 3 bar, thì tỷ lệ

áp suất xuyên qua màng của sản phẩm là 30

Nếu ta giảm áp suất thẩm thấu xuống còn 1 bar, thì tỷ lệ này sẽ tăng từ 30 đến

90, sự thay đổi này ảnh hưởng mạnh mẽ tới hoạt đọng của hệ thống Vì lý do đó, người

kỹ sư thiếu kế phải làm sao để đạt được áp suất thẩm thấu thấp nhất tới mức có thể

Một ví dụ đối với khí thương phẩm, sự tăng hàm lượng CO2 nguyên liệu dẫnđến sự tăng diện tích màng yêu cầu cũng như tăng lượng Hydrocacbon mất mát (CO2phải thấm qua nhiều hơn, lượng hydrocacbon thẩm thấu cũng nhiều hơn) Điều này chỉ

Diện tích màng lọc

- So sánh với công nghệ hấp thụ, công nghệ màng lọc có những ưu điểm sau:

+ Do không cần hoá chất trong sự phân tách, nên không cần tái sinh dung môi.+ Hệ thống màng lọc được kết hợp với trọng lượng rất nhỏ gọn, có thể định vịtheo cả dạng nằm ngang hoặc thẳng đứng, thuận lợi cho việc thay thế, thêm vào các bộphận màng lọc mới

+ Thiết kế modul cho phép thuận lợi khi lắp đặt hệ thống vận hành nhiều côngđoạn

+ Mức độ bảo dưỡng thấp, hoạt động dễ dàng và mức độ tin cậy cao.

+ Chi phí cơ bản và chi phí vận hàng thấp hơn

1.4.1 Giới thiệu về chất lỏng ion(ILs)

Chất lỏng ion (ILs) là các hợp chất dạng ion có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn

100oC Chúng được cấu tạo từ các cation hữu cơ và các anion hữu cơ hoặc vô cơ Việcthay đổi cấu trúc hoặc chiều dài của chuỗi cacbon của cation hoặc anion đều dẫn đến

sự tạo thành các chất lỏng ion mới có tính chất vật lý và hóa học khác nhau Vì vậychất lỏng ion được xem như là dung môi hoặc chất xúc tác có thể thiết kế được để đápứng yêu cầu cho từng mục đích cụ thể

 Cation: Các cation thường dùng để tạo nên chất lỏng ion được đưa ra ở

hình 1.15

24

Sinh viên: Lương Hữu Trung Lớp Lọc-hóa dầu

K52

Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Lọc–hóa dầu

Trong đó: (1) ammoni; (2) sulfoni; (3) phosphoni; (4) lithi; (5) imidazoli; (6)pyridini; (7) Pyrrolidini; (8) và (9) thiazoni; (10) isoquinolini; (11) pyrazoli; (12)triazoli; (13) oxazoli [14,15]

 Anion: Các anion thông thường là: X-, BF4-, AlX4-, Al2Cl7-, PF6-, SR3-,HSO4- …[15]

Nhiệt độ nóng chảy thấp cho phép chúng tồn tại ở thể lỏng ở nhiệt độ thấp, nhờ

đó có thể thực hiện các quá trình ở nhiệt độ thấp khi sử dụng chúng làm xúc tác vàdung môi

Những chất lỏng ion là những chất không bay hơi hay áp suất hơi rất thấp, nhờ

đó có thể sử dụng chúng trong những hệ thống có độ chân không cao và thay thế chocác dung môi bay hơi hiện tại trong quá trình hóa học [16] Điều này làm giảm đượcchi phí và ô nhiễm môi trường do các dung môi dễ bay hơi gây nên Ngoài ra có thểtách sản phẩm bằng chưng cất mà không bị nhiễm bẩn bởi dung môi

Hầu hết các chất lỏng ion đều bền nhiệt (tới 100oC hoặc cao hơn) và tương hợptốt với các chất hữu cơ và vô cơ Do đó chất lỏng ion càng được sử dụng trong nhiềulĩnh vực khác nhau

Chất lỏng ion thường bao gồm các ion lien kết phối trí yếu ớt, do vậy chúng cókhả năng trở thành những dung môi phân cực cao không chứa lien kết phối trí, đây lànét riêng biệt quan trọng khi sử dụng xúc tác kim loại chuyể tiếp

Độ tan của các chất lỏng ion rất quan trọng cho các quá trình xúc tác Sự khácnhau về độ tan của chất đầu, sản phẩm, chất xúc tác trong chất lỏng ion là cần thiết để

dễ dàng phân tách sản phẩm Những hiểu biết về tính tan của chất lỏng ion với cácdung môi khác rất quan trọng trong quá trình chiết và tách ở các hệ thống hai pha.Chất lỏng ion có khả năng hòa tan trong rất nhiều dung môi hữu cơ phân cực Tínhchất hòa tan tốt nhiều chất nền hữu cơ và vô cơ cho phếp kích thước của các thiết bị mấymóc nhỏ hơn và làm giàu không gian trống Một số chất lỏng ion hoà tan rất tốt trongnước, một số khác lại kỵ nước (hydrophobic) Chính vì thế, chất lỏng ion được sử dụngnhư dung môi cho nhiều phản ứng đặc biệt Nhiều phản ứng cổ điển khi khảo sát sửdụng chất lỏng ion thì hiệu suất tăng lên đáng kể có khi đến 100%, ví dụ như phản ứngcủa CO2 với ankyl oxit sản xuất ankyl carbonat [17] (một hợp chất có nhiều ứng dụng).Chất lỏng ion còn có tác dụng như xúc tác chuyển pha Ví dụ như để điều chế ankyl nitril(CnHmCN), ta có thể cho ankyl halogen CnHmX (X=Cl, Br, I) tác dụng với NaCN Tuynhiên hỗn hợp phản ứng tồn tại hai pha, một pha là NaCN tan trong nước, một pha làchất hữu cơ không tan trong nước, cho nên không thể xảy ra phản ứng trao đổi giữanhóm thế halogen và anion CN-, nhưng nếu ta thêm vào hỗn hợp một lượng muối hữu

cơ, ví dụ amoni clorit, thì phản ứng sẽ xảy ra Trong trường hợp này, muối hữu cơ amoni

là "cầu nối" tiếp xúc cho hai tác nhân khác nhau nằm trong hai pha lỏng

Một đặc tính quan trọng của chất lỏng ion là các tính chất vật lý và hóa học củachúng có thể điều chỉnh “thiết kế” được, hoặc bởi sự thay đổi các ion hoặc bởi sự biếnđổi hóa học các ion

Huddleston và cộng sự đã nghiên cứu các tính chất vật lý của các dãy chất lỏngion kỵ nước và ưa nước được cấu tạo từ 1-ankyl-3- metylimidazol [16] Kết quả chothấy hàm lượng nước, tỷ trọng, độ nhớt, sức căng bề mặt, nhiệt độ nóng chảy, độ ổnđịnh nhiệt thay đổi khi thay đổi chiều dài của gốc ankyl với một anion cố định hoặc khithay đổi bản chất của anion với một cation cố định.

Chất lỏng ion được sử dụng như là dung môi và xúc tác làm tăng tốc độ phảnứng, độ chọn lọc cũng như hiệu suất [14] Tuy nhiên, các chất lỏng ion đôi khi bị coi làmôi trường ăn mòn Nhưng ngày nay chúng ta đang phát triển một loại chất lỏng ionkhông chứa halogen trên cơ sở sunfat hoặc photphat (không còn vấn đề ăn mòn liênquan đến sự tạo thành HX và không gây ô nhiễm môi trường), ngoài ra chúng còn cảithiện được tính chọn lọc định hướng sắp xếp và cấu trúc phân tử sản phẩm

Vì các tính chất đã đề cập ở trên mà có thể dễ dàng tìm được một chất lỏng ion thích hợp nhất cho một ứng dụng hoặc thậm chí có thể phát triển một chất lỏng ion mới nhờ sự kết hợp cation và anion dựa trên những hiểu biết về chúng

- Các chất lỏng ion không chứa halogen

 Dựa trên cation thì chất lỏng ion gồm có 3 nhóm chính:

Nhóm cation amoni bậc 4 (quaternary ammoni cation): Đây là nhóm phổ biếnnhất gồm các loại cation như imidazoli, morpholini, pyrrolidini, pipperidini, ammoni,piperazini, pyridini Ở trạng thái hóa trị 3, nitơ vẫn còn một cặp electron nên trở thànhmột chất nhường electron có khả năng phản ứng với các tác nhân nucleophin để hìnhthành nitơ mang điện tích dương

Nhóm cation photphoni với nguyên tử mang điện dương là photpho (P)

Nhóm sunphoni cation với nguyên tử mang điện dương là nguyên tử lưu huỳnh(S)

 Dựa trên anion thì chất lỏng ion cúng rất đa dạng:

Màng polymer được dùng để tẩm dung dịch ion là những màng mỏng có lỗ xốp,đường kính lỗ màng từ vài trăm Ao đến vài chục micromet Chúng được chế tạo từnhững hợp chất hữu cơ, một số màng polymer như: polyethersulfone (PES),polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidenefluoride (PVDF) …Hình 1.16 dưới làảnh SEM của màng PVDF, PTFE, PES.

Hình 1.16: Cấu trúc của màng PVDF, PTFE, PES

1.4.2.2 Phương pháp chế tạo màng mang chất lỏng ion

Có ba phương pháp thường được sử dụng để chế tạo các màng mang chất lỏngion: ngâm tẩm trực tiếp, áp lực, chân không [6,9,11]

Trong phương pháp ngâm tẩm trực tiếp, sự cố định chất lỏng ion trong màngđược thực hiện bằng cách cho màng mang tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng ion, chophép nó thấm chất lỏng [6]

Trong phương pháp áp lực, sự giữ chất lỏng ion được thực hiện bằng cách đặtmàng trong một bộ siêu lọc, cho thêm một lượng chất lỏng ion và dùng áp lực của khínitơ để cưỡng bức chất lỏng ion đi vào bên trong các lỗ màng, và do đó, chất lỏng ion

sẽ thế chỗ không khí trong các lỗ màng [9]

Trong phương pháp chân không, màng mang được ngâm chìm trong một thểtích chất lỏng ion và được đưa vào môi trường chân không để đuổi tất cả không khíđược giữ trong các lỗ màng [11] Sau khi tất cả các quá trình được tiến hành thì lượng

dư của chất lỏng ion trên bề mặt màng sẽ được loại bỏ bằng cách thấm hút với giấy lụa

Gần đây, You-In Park và các cộng sự trong một nghiên cứu đã đưa ra phươngpháp chế tạo một loại màng mang chất lỏng ion mới [12] Màng mang chất lỏng ionđược chế tạo bởi quá trình tách đa pha với tách pha nhiệt độ thấp và tách pha nhiệt độcao Đầu tiên, màng mang và chất lỏng ion được hòa tan trong một dung môi để tạodung dịch đúc Dung dịch đúc này được khuấy trộn, sau đó được đúc và làm khô, độ

ẩm tương đối được điều khiển ở mức nhất định cho bước hóa hơi dung môi Tiến hànhtách pha nhiệt độ thấp và sau đó màng đúc được tách pha nhiệt độ cao Cuối cùngmàng được giữ trong chân không để loại bỏ dung môi còn dư.

Màng hấp phụ chất lỏng ion bao gồm chất lỏng ion mang lên màng xốp Sựkhác nhau về tính tan và tính khuếch tán hoặc tương tác hóa học của các khí tạp chất sovới khí tự nhiên dẫn đến cơ chế hòa tan khuếch tán để tách các khí tạp Sơ đồ quá trìnhtách được đưa ra ở hình 1.17

CO2 là chất phân cực, các khí hiđrôcacbon là những chất không phân cực Mặtkhác các chất lỏng ion là những chất phân cực Vì vậy khi hỗn hợp khí này đi quamàng hấp phụ chất lỏng ion thì CO2 sẽ bị hấp phụ và khuếch tán qua màng

1.4.2.3 Nguyên lý thẩm thấu

Đặc tính quan trọng nhất của màng là khả năng kiểm soát mức độ độ thấm củacác dạng khác nhau [28] Hai chế độ được sử dụng để mô tả cơ chế của sự thấm đượcminh họa trong hình 1.18 [28]

Màng

Khí nguyên liệu Phần thấm qua

Trong một mao quản

Hấp phụ

Giải hấp

khuếch tán

chất lỏng ion