Rigenerazione chimica del carbone attivo
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Le unità filtranti con rigenerazione a vapore sono costituite da filtri a carbone attivo a 2 o 3 letti completamente automatici con un sistema di controllo integrato. I filtri sono realizzati in acciaio inossidabile o in materiali speciali come il PVDF o alcuni tipi di vetro. Altri componenti includono la soffiante d’aria, uno scambiatore di calore e un separatore di fase.
Il primo letto passa poi alla fase di desorbimento. Nel letto viene soffiato del vapore che desorbe gli inquinanti dal carbone. Questa miscela di vapore e inquinanti viene quindi immessa in un condensatore e da qui in un separatore. Nel separatore, il flusso viene quindi separato in solvente e acqua di contatto.
Come pulire il filtro a carboni attivi
Il carbone attivo, chiamato anche carbone attivo, è una forma di carbone comunemente usata per filtrare i contaminanti dall’acqua e dall’aria, oltre che per molti altri usi. Viene lavorato (attivato) per avere pori piccoli e di basso volume che aumentano l’area superficiale[1][2] disponibile per l’adsorbimento (che non è la stessa cosa dell’assorbimento) o per le reazioni chimiche.[3] L’attivazione è analoga alla produzione di popcorn dai chicchi di mais essiccati: i popcorn sono leggeri, soffici e hanno un’area superficiale molto più grande dei chicchi. Attivato è talvolta sostituito da attivo.
Grazie all’elevato grado di microporosità, un grammo di carbone attivo ha un’area superficiale superiore a 3.000 m2 (32.000 piedi quadrati)[1][2][4] come determinato dall’adsorbimento di gas.[1][2][5] Il carbone, prima dell’attivazione, ha un’area superficiale specifica compresa tra 2,0 e 5,0 m2/g.[6][7] Un livello di attivazione sufficiente per un’applicazione utile può essere ottenuto solo da un’elevata area superficiale. Un ulteriore trattamento chimico spesso migliora le proprietà di adsorbimento.
Il carbone attivo è solitamente derivato da prodotti di scarto come le bucce di cocco; come fonte sono stati studiati anche gli scarti delle cartiere.[8] Queste fonti sfuse vengono convertite in carbone prima di essere “attivate”. Se derivato dal carbone[1][2] viene definito carbone attivato. Il coke attivato deriva dal coke.
Rigenerazione termica del carbone attivo
I filtri a carbone attivo sono adsorbenti altamente efficienti che raggiungono valori di gas pulito estremamente bassi. Gli inquinanti da rimuovere con questo sistema si accumulano sulla superficie del carbone attivo. Questa proprietà è attribuita alle forze di Van Der Waals. Vengono utilizzati granuli di carbone attivo, caratterizzati da una manipolazione senza polvere e da un’elevata capacità di adsorbimento degli inquinanti che causano odori. Questo carbone ha anche il vantaggio di poter essere rigenerato più volte in loco: per la rigenerazione, il carbone viene bagnato e drenato con acqua di buona qualità mentre è ancora nel filtro. Utilizzando questa procedura, i costi per la rigenerazione o il riciclaggio esterno sono ridotti al minimo.
Il vantaggio di questo carbone attivo è il suo ampio campo di applicazione rispetto agli inquinanti da rimuovere e la sua buona efficienza di rimozione, anche a concentrazioni residue molto basse. Esistono numerose varietà di carbone attivo. Pertanto, è possibile selezionare il carbone con la migliore capacità di adsorbimento verso gli inquinanti. Il suo utilizzo con successo dipende non solo dalla tecnologia stessa, ma anche da una conoscenza approfondita della tecnica: è necessario chiarire quale processo è migliore per quale applicazione. Particolarmente importante è valutare se il processo è un adattamento economico ed ecologico.
Come riattivare il filtro a carbone attivo
La fibra di carbone attivo è un materiale adsorbente molto efficace, ma anche costoso. Il riassorbimento degli inquinanti per via chimica può essere ottenuto in modo altrettanto efficace, e con valori comparabili, utilizzando carbone attivo granulare. Tuttavia, la capacità di carica originale non può essere ripristinata una volta che il materiale è stato rigenerato.
I filtri a carbone attivo sono generalmente utilizzati per la decontaminazione delle acque sotterranee inquinate da trinitrotoluene (TNT) e del percolato proveniente da siti di armamento abbandonati. Questi filtri sono generalmente rigenerati mediante processi termici in impianti centralizzati e su larga scala. Questo metodo genera emissioni di gas di scarico e di CO2, oltre a richiedere lunghe operazioni di trasporto tra l’impianto di filtrazione e quello di rigenerazione. Come opzione alternativa, un’anticipazione di questo progetto ha riguardato lo sviluppo di un processo di rigenerazione chimica per l’applicazione in situ. Con questo metodo, il desorbimento degli inquinanti dal carbone attivo viene ottenuto utilizzando la soda caustica. Il presente progetto intendeva indagare in che misura i risultati ottenuti utilizzando il carbone attivo granulare (GAC) come adsorbente potessero essere trasposti alla fibra di carbone attivo (ACF):