Quelques notes techniques sur les filtres à air à charbon actif

2024/06/28 15:00

I. Principe d'adsorption

Le charbon actif adsorbe sélectivement les gaz plutôt que de « filtrer » mécaniquement les impuretés.

Le charbon actif présente un grand nombre de micropores à sa surface. Lorsqu’il y a adsorption, les gaz nocifs adhèrent à la surface interne des micropores en raison de la force gravitationnelle entre les molécules. Si elle s’accompagne d’une réaction chimique, l’adsorption est appelée adsorption chimique, sinon il s’agit d’une adsorption physique. En utilisation, la capacité d'adsorption va continuer à affaiblir, dans une certaine mesure, le charbon actif mis au rebut.

Parfois, le chauffage ou la fumigation à la vapeur d’eau peuvent détacher les substances nocives du charbon actif et le régénérer.

II. Matériaux à base de charbon actif

Les matériaux à base de charbon actif sont divisés en carbone granulaire et fibre de carbone.

Traditionnellement, le charbon actif granulaire comprend le charbon de bois, le charbon de bois, le charbon de noix de coco et le charbon d'os. Parfois, le charbon de bois granulé est transformé en poudre, collé à d’autres matériaux poreux, puis traité et moulé.

Le charbon actif fibreux est fabriqué à partir de fibres organiques carbonées. Il a une petite taille de pores, une capacité d'adsorption élevée, une adsorption et une régénération rapides. Les substrats fibreux couramment utilisés sont les fibres phénoliques, les fibres végétales, le polyacrylonitrile et le bitume.

III. Performance d'adsorption du charbon actif

Capacité d'adsorption - pour un certain gaz, la quantité qui peut être adsorbée par unité de charbon actif est appelée « capacité d'adsorption ». Différents matériaux, ou adsorption de différents gaz, la capacité d'adsorption est différente.

Temps de rétention – Le temps nécessaire au flux gazeux pour traverser la couche de charbon actif est appelé « temps de rétention ». Plus le temps de rétention est long, plus l'adsorption est adéquate. Afin de maintenir un temps de rétention suffisant, la couche de carbone doit être suffisamment épaisse et la vitesse de l'air de filtration ne doit pas être trop élevée.

Sélectivité - De manière générale, les gaz à poids moléculaire élevé ou à point d'ébullition élevé sont facilement adsorbés ; les gaz organiques volatils sont plus facilement adsorbés que les gaz inorganiques à petites molécules ; L'adsorption chimique est plus sélective que l'adsorption physique. Le charbon actif augmente la capacité d'adsorption de gaz spécifiques après imprégnation chimique.

IV. Sélection de filtres à air à charbon actif

Les principaux facteurs affectant l'efficacité d'adsorption et la durée de vie des filtres à charbon actif sont : le type et la concentration des polluants, la température de l'air, la pression, l'humidité relative et le temps de rétention.

En sélection réelle, en fonction du type de polluants, de la concentration et du volume d'air de traitement et d'autres conditions, pour déterminer le type de charbon actif et le type de filtre.

En surveillant l'évolution de la concentration de polluants avant et après le filtre, il est possible de déterminer si le charbon actif doit être remplacé. Pendant l'utilisation, la résistance du filtre à charbon actif reste inchangée, mais le poids augmente et des professionnels expérimentés peuvent déterminer la durée de vie du filtre en fonction du changement de poids.

L'amont et l'aval du filtre à charbon actif doivent être dotés de bons filtres anti-poussière, dont la spécification d'efficacité ne doit pas être inférieure à F7. Le filtre en amont empêche la poussière de boucher le matériau à charbon actif ; le filtre en aval élimine la poussière générée par le charbon actif lui-même.

V. Principales différences entre les filtres à air à charbon actif et les filtres ordinaires en fibres synthétiques (non tissées)

Filtre chimique	Filtre à fibres
Adsorption de molécules de gaz par des supports d'adsorption poreux (réactions d'absorption)	Fibres entrelacées, interceptées et piégées par les effets cinétiques et inertiels des particules.
La résistance du filtre ne varie pas en fonction de la quantité de polluants adsorbés	La résistance d'un filtre augmente avec le nombre de particules filtrées.
L'adsorption des polluants gazeux ne peut pas être jugée par l'apparence du filtre.	L'interception de particules de poussière peut salir le média filtrant, ce qui peut être jugé par l'apparence du maillage filtrant.
L'efficacité diminue avec l'augmentation de l'adsorption	Plus la résistance est élevée, meilleure est l’efficacité.
L’efficacité du filtrage est liée à la température et à l’humidité de l’environnement ainsi qu’à la concentration des polluants.	L'efficacité du filtrage est indépendante de la température et de l'humidité de l'environnement
Les propriétés à noter incluent : l’efficacité de l’évacuation de l’air, la longévité, la résistance	Propriétés à noter : efficacité (taux de pénétration), résistance, longévité