فیلتر کربنی (کربن اکتیو) بهساز آب

فیلتر کربنی (Carbon filter) چیست؟

فیلتر کربن یا فیلتر کربن اکتیو یکی از روش های فیلتراسیون است که از بستری از کربن فعال برای حذف ناخالصی ها از سیال با استفاده از فرایند جذب سطحی، استفاده می کند.

فیلتر آب کربن فعال (کربن فعال) شکلی از کربن با تخلخل بالا، ترک های زیاد، منافذ کوچک به اندازه مولکولی است. به لطف این ساختار ویژه، مساحت سطح کربن فعال بسیار بزرگ است که جذب آن و واکنش با بسیاری از مواد مختلف را آسان می کند.

کربن فعال برای تصفیه آب از سوخت های غنی از کربن مانند پوسته نارگیل، زغال سنگ، چوب و بامبو در دمای بالا از ۶۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی گراد در شرایط بی هوازی ساخته می شود.

تاثیر کربن فعال در تصفیه آب

آب فیلتر کربن فعال اغلب برای حذف ترکیبات آلی (فولویک اسید، اسید هیومیک و …) یا استخراج کلر آزاد از آب استفاده می شود. از آنجا می توان آب را تخلیه کرد یا در فرآیندهای تصفیه آب برای تولید استفاده کرد.

فرآیند تصفیه آب با کربن فعال (AC: Activated Carbon)، مانند هر روش تصفیه آب، نمی تواند آلاینده هایی مانند سدیم، باکتری، فلوراید، نیترات و غیره را به طور کامل حذف کند.

مکانیسم فیلتر کربنی

فیلتر کربنی بر اساس جذب سطحی عمل می کند به این صورت که در آن آلاینده های موجود در سیال مورد تصفیه داخل ساختار منافذ یک بستر کربن به دام می افتند.

زیرلایه از گرانول های کربن زیادی ساخته شده است که هر کدام به خودی خود بسیار متخلخل هستند. در نتیجه، بستر دارای مساحت سطح وسیعی است که آلاینده ها در آن به دام انداخته می شوند.

کربن فعال معمولاً در فیلترها استفاده می شود، زیرا سطح بسیار بالاتری نسبت به کربن فراوری نشده دارد. یک گرم کربن فعال دارای سطحی بیش از ۳۰۰۰ متر مربع (۳۲۰۰۰ فوت مربع) است.

انواع فیلتر کربنی

فیلتر کربنی یا کربن اکتیو با توجه به نوع کربن و اندازه ذرات آن در گروه های مختلفی تقسیم بندی میشوند که عبارتند از:

• فیلتر کربنی دانه ای (Granular Activated Carbon)
• فیلتر کربن اکتیو پودری (Powdered Active Carbon)
• فیلتر کربنی بلاک (Active Carbon Filter Block)

مصارف متداول فیلتر کربنی

فیلتر کربن معمولاً برای تصفیه آب، فیلتر هوا و پردازش گازهای صنعتی، به عنوان مثال حذف سیلوکسان ها و هیدروژن سولفید از بایوگازها استفاده می شود.

همچنین در تعدادی از کاربردهای دیگر از جمله ماسک های تنفسی، تصفیه نیشکر، برخی از روش های کافئین زدایی قهوه و در بازیافت فلزات گرانبها به ویژه طلا استفاده

می شود. همچنین در فیلترهای سیگار و EVAP مورد استفاده در اتومبیل استفاده می شود.

هنگام فیلتر کردن آب، فیلترهای کربن زغالی در حذف کلر، ذراتی مانند رسوبات، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، طعم و بو بسیار موثر هستند. آنها در حذف مواد معدنی، نمک ها و مواد معدنی محلول موثر نیستند.

مشخصات فنی فیلتر کربنی

به هر فیلتر کربن معمولاً یک درجه میکرون داده می شود که اندازه ذره ای را که فیلتر می تواند از یک سیال جدا کند را مشخص می کند.

اندازه ذرات معمولی که می توانند با فیلترهای کربنی حذف شوند از ۰.۵ تا ۵۰ میکرومتر متغیر است. کارایی فیلتر کربن نه تنها به اندازه ذرات آن بستگی دارد، بلکه به سرعت جریان سیال از فیلتر نیز بستگی دارد.

به عنوان مثال، اگر به سیالی اجازه داده شود با سرعت کمتری از فیلتر عبور کند، آلاینده ها برای مدت طولانی تری در معرض محیط فیلتر قرار می گیرند که منجر به ناخالصی های کمتری می شود.

قیمت فیلتر کربن

هزینه و قیمت فیلترهای کربنی بر اساس ظرفیت آن که با ابعاد آن رابطه مستقیم دارد ، قیمت گذاری می شوند ، همچنین میزان کربن اکتیو داخل مخزن نیز با افزایش ظرفیت، افزایش خواهد داشت.

در کل می توان گت با افزایش ظرفیت قطر و ارتفاع بزرگتر شده در نتیجه وزن ورق مصرفی افزایش یافته و در نهایت قیمت تمام شده فیلتر نیز افزایش خواهد یافت.