Bộ lọc hóa học than hoạt tính

Màng lọc than hoạt tính (còn gọi là lọc hóa học, tiếng Anh Activated Carbon Filter / Chemical Filter) xử lý các chất ô nhiễm dạng khí mà màng lọc hạt thông thường không thể thu giữ, cung cấp cơ chế hấp phụ phân tử và loại bỏ bằng phản ứng hóa học. Lọc hóa học xử lý các chất gồm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC, toluene, formaldehyde), khí axit (HCl, SO₂, H₂S, NOₓ, HF), khí kiềm (NH₃, amin), ozone và phân tử gây mùi.

Cấu trúc vật liệu lọc gồm ba loại: Loại tổ ong (Honeycomb) than hoạt tính tẩm vào nền tổ ong, tổn thất áp thấp phù hợp hệ thống lưu lượng cao; Loại hạt rời (Granular Bed) hạt than hoạt tính đóng gói trong vỏ, dung lượng hấp phụ cao cho ứng dụng nồng độ cao; Loại tẩm hóa chất (Chemical Impregnated) liên kết hóa học để loại bỏ khí axit/kiềm mục tiêu. Thiết kế khung gồm V-Bank (cấu hình 4V / 6V multi-V) tổn thất áp thấp, gấp sâu (deep-pleat) tải cao và loại tấm phẳng (panel), phân loại theo vị trí luồng khí phòng sạch thành MAU (Make-Up Air, đoạn lấy khí ngoài) và RC (Recirculation, đoạn tuần hoàn khí) — hai loại ứng dụng chính. Yếu tố chọn lựa chính là loại và nồng độ chất ô nhiễm mục tiêu, hàm lượng carbon, dung lượng hấp phụ và đường cong đột phá.

Ứng dụng điển hình: kiểm soát AMC khu quang khắc bán dẫn, khí thải tủ hút phòng thí nghiệm hóa chất, xử lý khí dung môi nhà máy dược phẩm, khoa giải phẫu bệnh bệnh viện, kiểm soát mùi hôi trạm xử lý nước thải, tiền xử lý khí thải nhà máy in ấn và sơn phủ.

Quy trình bán dẫn tiên tiến (dưới 7nm) đã nâng yêu cầu kiểm soát AMC từ mức ppm lên ppb và thậm chí sub-ppb [cần xác minh]. Chỉ số đánh giá hiệu suất chính của lọc hóa học là đường cong đột phá (Breakthrough Curve): khi nồng độ hạ nguồn vượt ngưỡng cho phép của quy trình thì đạt điểm kết thúc tuổi thọ màng lọc. Các yếu tố ảnh hưởng thời gian đột phá gồm nồng độ đầu vào, vận tốc gió mặt, lượng carbon nạp, nhiệt độ và độ ẩm môi trường. Phân tích lấy mẫu định kỳ hoặc tích hợp hệ thống giám sát AMC thời gian thực giúp xác định thời điểm thay thế chính xác.