Màng lọc hoá học trao đổi ion khử axit AMC

Các mục tiêu axit đi lên trong khi mọi chất không phải mục tiêu rơi xuống đáy — đó là chủ đích thiết kế, không phải khiếm khuyết. Lỗ xốp của than hoạt tính thu nhận mọi thứ nên dung lượng bị chia sẻ với chất hữu cơ và oxit nitơ; ở nhựa trao đổi ion chỉ nhóm chức anion phản ứng, toàn bộ dung lượng dành cho axit. Đổi lại, amoniac, clo, ozon và chất pha tạp organophosphat hoàn toàn không được xử lý, nên nơi cần kiểm soát đồng thời các chất này vẫn phải dùng kèm than hoạt tính.

Sau năm năm hiệu suất chỉ giảm 8,5 điểm phần trăm, nhờ vào việc vật liệu không hấp thu những gì không cần. Cùng khoảng thời gian đó, than hoạt tính đã nhường phần lớn dung lượng cho chất hữu cơ và oxit nitơ, còn rất ít cho axit. Tại hiện trường, hydro florua được giữ dưới một phần ba giá trị mục tiêu của phòng sạch, và nồng độ bo sinh ra từ phụ phẩm BF₃ chỉ bằng một nửa mục tiêu.

Cùng độ dày 68 mm, loại xếp nếp composite chỉ có tổn áp bằng bốn phần mười loại xốp — xếp nếp trải diện tích vật liệu ra tới 7,1 m², còn xốp là tấm phẳng nên diện tích đón gió chính là diện tích khung. Vì vậy chỉ nhìn "độ dày" thì không nói lên gì về tổn áp, phải đọc kèm cấu trúc. Ngược lại, cái mà loại xốp đổi được là nhiều chất hấp thu hơn trên mỗi đơn vị thể tích và tuổi thọ dài hơn: hai đầu của cùng một đánh đổi. Vận tốc bề mặt tăng 40% thì tổn áp tăng khoảng 60%, nên khi chọn, hạ vận tốc bề mặt bằng cách lên một cỡ khung thường tiết kiệm điện quạt nhiều hơn là đổi vật liệu.

Đổi số ngày thành liều — nồng độ nhân thời gian — mới đưa hai cấu trúc lên cùng một thước đo. Đó cũng chính là quan điểm của IRDS về AMC: không có nồng độ tới hạn, chỉ có liều. Quy về hiện trường ở mức 10 ppbv, loại xếp nếp composite 128 mm trụ được khoảng 871 ngày và loại xốp 88 mm khoảng 1.290 ngày. Đọc cùng biểu đồ tổn áp thì đánh đổi đã trọn vẹn: cùng 68 mm, loại xếp nếp chỉ tốn bốn phần mười tổn áp nhưng tuổi thọ chỉ bằng một nửa, vì xốp nhồi được nhiều chất hấp thu hơn trong cùng thể tích. Chọn xếp nếp khi điện quạt eo hẹp, chọn xốp khi nhân công thay thế đắt.

Trên màng than hoạt tính, 87% lượng bắt giữ không liên quan gì đến axit — chất hữu cơ và oxit nitơ lấp đầy lỗ xốp trước, chỉ còn 26 g dung lượng thực sự dùng cho axit. Nhựa trao đổi ion không có lỗ hấp phụ, chỉ nhóm chức anion phản ứng, nên tổng tải chỉ bằng một phần mười và ba phần tư trong đó là axit. Đó là nguồn gốc khác biệt tuổi thọ ở cùng kích thước và lưu lượng: không phải vì bắt được nhiều hơn, mà vì không tiêu tốn dung lượng cho thứ vốn không cần bắt.

Đợt tăng vọt mới là phép thử thật sự với màng lọc hoá học — rò rỉ quy trình, khí thải nhà máy lân cận, không khí ngoài trời xấu theo mùa đều có thể đẩy nồng độ lên gấp mười lần trong vài giờ. Than hoạt tính mất 18,8 điểm phần trăm vì axit mạnh hơn đẩy ra những chất lỗ xốp đang giữ, khiến hiệu suất hao hụt từ cả hai phía. Trao đổi ion liên kết hoá học, không có cơ chế đẩy ra, nên chỉ mất 13,5 điểm — mức 66,3% sau đợt tăng vọt gần như ngang bằng mức 70,2% của than hoạt tính trước đợt tăng.

Than hoạt tính hút dung môi PGMEA của quy trình vào lỗ xốp, nơi nhiệt và ẩm kéo dài thuỷ phân nó, tách ra axit axetic rồi nhả xuống hạ lưu — màng lọc từ tuyến phòng thủ biến thành nguồn phát thải, đo được mức phát thải ròng 4,14 ppbv, ăn mòn trực tiếp bộ trao đổi nhiệt của thiết bị làm lạnh. Thổi sạch bằng không khí sạch trong 5 giờ chỉ hạ mức nhả xuống 0,51 ppbv, cho thấy axit axetic không phải cặn bề mặt mà vẫn đang được sinh ra. Nhựa trao đổi ion không có lỗ hấp phụ và không thu este, nên không có gì tích trữ để phân cắt; sau năm năm vẫn đang khử ròng.

Reticle trần không có pod bảo vệ, nên bất kỳ tinh thể amoni sulfat hay axetat nào hình thành trên bề mặt đều ảnh hưởng trực tiếp đến tạo ảnh — giới hạn kiểm soát đặt ở mức 200 pptv. Ở hạ lưu màng lọc, số đo rơi xuống dưới giới hạn định lượng, nghĩa là biên độ không phải "vừa đủ đạt" mà là không đo được. Một tủ khác sau sáu năm vẫn đạt 88,1% với lưu huỳnh dioxit và 78,2% với axit axetic: axit yếu suy giảm nhanh hơn axit mạnh là điều dự kiến, vì liên kết với nhóm chức yếu hơn và bị axit mạnh đến sau đẩy ra. Do đó chu kỳ thay thế nên lấy theo con số của axit yếu.

Màng trao đổi ion còn 49,4% sau tám năm, nhìn thì kém hơn 90,2% của than hoạt tính ở nửa năm — nhưng đó là gấp mười sáu lần thời gian. Hàng trên giải thích lý do: 43–46% tải trên than là chất hữu cơ, nên dung lượng đã bị khói diesel giai đoạn thi công và hợp chất bay hơi trong không khí tiêu thụ từ lâu trước khi lưu huỳnh dioxit mùa đông xuất hiện. Trao đổi ion hoàn toàn không thu chất hữu cơ; gần như toàn bộ tải là muối axit, nên dung lượng dành cho axit từ ngày đầu đến năm thứ tám. Câu hỏi khi chọn là hiệu suất có giữ được suốt chu kỳ thay thế của bạn hay không, chứ không phải ai cao hơn lúc còn mới. Ngược lại, nơi phải kiểm soát cả chất hữu cơ và oxit nitơ thì không thể chỉ dựa vào trao đổi ion.