Actief koolstoffilter

De laatste tijd is er steeds meer belangstelling vooractieve koolstoffilters. En zoals vaak gebeurt, bestaat er rond dit onderwerp veel onduidelijkheid en vereenvoudiging. Je hoort vaak dat ‘een koolstoffilter een wondermiddel is voor alles’, of, omgekeerd, dat ‘ze absoluut nutteloos zijn’. De realiteit ligt, zoals altijd, ergens in het midden. Ik zou graag enkele observaties willen delen op basis van vele jaren ervaring en misschien een reeks mislukte experimenten die hebben geholpen om beter te begrijpen hoe deze technologie op de juiste manier kan worden gebruikt.

Wat doet actieve kool eigenlijk?

Ik wil onmiddellijk een veel voorkomende misvatting uit de wereld helpen: dit is niet alleen maar 'zwart stof'. Actieve kool is een materiaal met een enorm kunstmatig gecreëerd oppervlak. Dankzij dit grote oppervlak kan het veel verschillende stoffen adsorberen, dat wil zeggen aantrekken en vasthouden. In de context van luchtfiltratie hebben we het over verschillende gassen, geuren, vluchtige organische stoffen (VOS) en andere verontreinigende stoffen.

Het is belangrijk om te begrijpen dat adsorptie geen absorptie is. Geadsorbeerde moleculen worden door verschillende fysische en chemische krachten op het oppervlak van de koolstofstructuur vastgehouden. Dit betekent datactief koolstoffilterheeft een beperkte hulpbron en “droogt op” in de loop van de tijd, waardoor zijn effectiviteit verloren gaat. Dit is naar mijn mening een van de meest onderschatte factoren.

Zo hebben we ooit filters geproduceerd om de lucht in een serverruimte te zuiveren. Aanvankelijk was het resultaat uitstekend: onaangename geuren werden geëlimineerd en het VOS-gehalte werd merkbaar verminderd. Maar na zes maanden daalde de efficiëntie van het filter sterk. Uit een gedetailleerde analyse bleek dat het adsorbens volledig verzadigd was met verontreinigende stoffen. Het simpelweg vervangen van het filter loste het probleem niet op: een agressievere voorfiltratie of periodieke vervanging van de koolstoflaag was noodzakelijk.

Soorten actieve kool en hun toepassingen

Niet alle actieve kool is gelijk gemaakt. Er zijn verschillende soorten, die verschillen in deeltjesgrootte, poreuze structuur en verwerkingsmethode. Het juiste type kiezenactieve koolis een sleutelfactor in de filtratie-efficiëntie.

Voor het verwijderen van geurtjes in huishoudfilters wordt bijvoorbeeld vaak koolstof met een fijne structuur gebruikt. En om schadelijke gassen te verwijderen in industriële omgevingen, waar de concentratie van verontreinigende stoffen hoger is, wordt steenkool met grotere deeltjes en verhoogde porositeit gebruikt. We werken regelmatig samen met het onderzoeksinstituut voor airconditioning van het China Institute of Building Sciences om filters te ontwikkelen voor een verscheidenheid aan omgevingen, van thuisgebruik tot industriële toepassingen. Deze ervaring heeft aangetoond dat er geen ‘universele’ steenkool bestaat.

Onderschat het belang van kwaliteitsnormen niet. Actieve kool moet voldoen aan bepaalde specifieke eisen op het gebied van oppervlak, porositeit en chemische samenstelling. Goedkope steenkool, die niet met dezelfde technologie wordt geproduceerd, zorgt mogelijk niet alleen niet voor effectieve filtratie, maar laat integendeel schadelijke stoffen in de lucht vrijkomen.

Factoren die de efficiëntie beïnvloedenactief koolstoffilter

Naast het type actieve kool zijn andere factoren die de filtratie-efficiëntie beïnvloeden onder meer het luchtdebiet, de vochtigheid, de temperatuur en de concentratie van verontreinigende stoffen. Bij een hoge luchtvochtigheid kunnen de adsorptie-eigenschappen van steenkool bijvoorbeeld afnemen. Daarom is het in sommige gevallen noodzakelijk om een ​​voorbereidende fase van luchtdroging te voorzien.

In onze praktijk komen wij vaak het probleem tegen van het niet naleven van het aanbevolen luchtdebiet. Als de stroom te langzaam is, hebben de verontreinigingen geen tijd om in contact te komen met het adsorbens. Als de stroom te snel is, heeft de koolstof geen tijd om verontreinigingen effectief te adsorberen. Daarom moet bij het ontwerpen van filtersystemen rekening worden gehouden met al deze factoren.

Een ander belangrijk punt is voorfiltratie. Voordat lucht het koolstoffilter bereikt, moet het worden ontdaan van grote stof- en vuildeeltjes. Anders raakt de steenkool snel verstopt en verliest hij zijn effectiviteit. We gebruiken combinatiefilters die voorfilters en koolstoffilters combineren om maximale bescherming te bieden.

Ervaring met formaldehydefilters

Van bijzonder belang is het gebruikactieve koolom formaldehyde te verwijderen. Dit is een zeer dringende taak, gezien het wijdverbreide gebruik van spaanplaat en andere materialen die formaldehyde bevatten in de bouw- en meubelindustrie. In dit geval is koolstof met een hoog adsorptievermogen voor formaldehyde vereist. En uiteraard moet er gezorgd worden voor een voldoende concentratie van deze koolstof in het filter.

Wij ontwikkelden filters om de lucht in woonwijken te zuiveren van formaldehyde. Er werden verschillende tests uitgevoerd en het leek erop dat de effectiviteit van het filter afhing van het oppervlak van het koolstofbed en de luchtstroomsnelheid. De resultaten toonden aan dat het optimale luchtdebiet 0,5 m3/uur per oppervlakte-eenheid van de steenkoollaag bedraagt. Het is deze modus die maximale adsorptie van formaldehyde mogelijk maakt.

Het is belangrijk op te merken dat adsorptie van formaldehyde een vrij langzaam proces is. Om de vereiste mate van zuivering te bereiken is daarom een ​​lange bedrijfstijd van het filter vereist. En natuurlijk is regelmatige filtervervanging noodzakelijk.

Bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat de adsorptie van formaldehyde gepaard kan gaan met het vrijkomen van andere stoffen. Daarom is het belangrijk om koolstof van hoge kwaliteit te gebruiken en de samenstelling van de lucht na filtratie te controleren.