Угольный фильтр

Уголь для фильтров: все об этом способе очищения воды

Содержание

Уголь для фильтров: все об этом способе очищения воды

О пользе угля люди знали с незапамятных времен. Его полезные свойства применяли еще наши далекие предки. В древности уголь помогал очищать воду, чуть позднее – винные напитки и пиво, и даже применялся в медицине. Сейчас активированный уголь для фильтров занимает лидирующие позиции в среде очищающих материалов. Ему принадлежит пальма первенства как лучшему фильтрующему элементу, но сфера применения угля очень обширна и постоянно развивается. Какова роль угля в фильтровании, попробуем выяснить в нашей статье.

Из этой статьи вы узнаете:

  • Как использовать уголь для фильтров

  • Где применяется уголь для фильтров

  • Как установить угольный фильтр

  • Как сделать уголь для фильтров своими руками

Как использовать уголь для фильтров

Уголь в активированном виде обладает пористой структурой. Благодаря такой особенности элемент способен эффективно очищать питьевую воду. Высокие сорбционные свойства позволяют удалять из нее вредные примеси, хлорку, соли тяжелых металлов и запах.

Питьевая вода может очищаться с помощью как гранулированного, так и порошкообразного угля. Порошковый уголь содержит мельчайшие частицы, поэтому может эффективно осветлять очищаемую жидкость. Для этого необходимо порционно ввести его в воду, а затем профильтровать полученную жидкость.

Размер частиц, время, затрачиваемое на очистку, степень загрязнения питьевой воды – все это напрямую влияет на количество необходимого для фильтрации угля.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

  • Виды фильтров для воды и их характеристики

  • Как установить фильтр для воды — полезные советы

  • Как пить воду правильно: практические рекомендации

Уголь для фильтров в гранулах состоит из более крупных частиц, чем порошковый. Эти частицы имеют неправильную форму, что обеспечивает пористую структуру фильтрующего слоя. Способ применения тоже отличается. Гранулы угля должны использоваться для фильтра в виде неподвижного слоя. Чем больше будет фильтрующий слой, тем медленнее будет проходить очищаемая вода, а значит, тем лучший результат будет достигнут. 30 секунд – это время, затрачиваемое на контакт жидкости с углем. Несложно посчитать, что за 1 минуту уголь массой 0,1 кг сможет качественно очистить только стакан воды – 200 мл.

Гранулированный уголь для фильтров эффективно очищает воду от различных примесей органического происхождения, а также от хлора. Что касается микроорганизмов в воде, здесь активированный уголь бессилен. Чтобы очистить воду от бактерий, требуется дополнительная бактерицидная добавка. В качестве таковой обычно применяют ионы серебра.

Активированный уголь лучше всего использовать в качестве насыпного фильтрующего слоя. Как уже было сказано выше, чем мельче частицы и больше слой, тем эффективнее будет очистка. Срок службы активированного угля невелик ввиду ограниченности его сорбционных свойств. Поры очень быстро забиваются, и пропускная способность ухудшается. Поэтому требуется регулярная и своевременная замена.

Еще одним существенным недостатком является быстрое размножение бактерий. Повышенная влажность внутри фильтра – благоприятная среда для микроорганизмов. Только бактерицидная добавка способна отсрочить появление бактерий. Если же используется только уголь, его необходимо часто менять.

Кстати, можно самостоятельно очищать воду с помощью активированного угля. Для этого надо изготовить фильтрующую марлевую прослойку с углем внутри. Активированный уголь можно использовать любой: порошок, гранулы или таблетки. Последние требуется предварительно измельчить. Данная прослойка помещается поверх емкости для стекания очищенной воды. Минусом такой фильтрации является непродолжительная жизнеспособность полученной конструкции. Через несколько дней уголь надо уже заменить.

Читайте материал по теме: Виды фильтров для воды и их характеристики

Где применяется уголь для фильтров

Чаще всего уголь для фильтров воды применятся в бытовых системах водоснабжения. В промышленных системах – редко. Самая распространенная форма выпускаемых фильтров – сменные картриджи. Это блок, состоящий из нескольких фильтрующих слоев. Наружную часть составляют сетки различной плотности. Их задача – не пропускать внутрь картриджа механические примеси. Внутри блока расположен слой активированного угля. Фильтр из угля необходимо своевременно менять, по мере загрязнения.

Что касается промышленных систем водоснабжения, здесь проточный или угольный фильтр неэффективен. В таких системах обычно требуется установка электромагнитного или магнитного фильтра. Корпус устройства должен быть прочным и устойчивым к коррозии. Сами фильтры размещаются в двух местах: дренажном и распределительном участках системы. Фильтр на активированном угле может применяться на последней ступени очистки в качестве дополнительного модуля.

Картридж-уголь для фильтров

Бытовые фильтры с наполнителем из активированного угля бывают нескольких видов.

  1. Кувшины и насадки.

Работа первого не зависит от подачи воды в системе. В кувшин помещается картридж. Ресурс сменного блока составляет пару месяцев. Насадки же применяются для очистки проточной воды. Их закрепляют непосредственно на кран. Ресурс сменного картриджа в насадке – 3 месяца. Эти разновидности фильтров применяют для очищения небольшого количества воды. Степень очистки средняя.

  1. Картриджные и баллонные фильтры.

Это устройства стационарного назначения. Они крепятся к трубе, подводящей воду. В них может быть только угольный картридж или несколько фильтров с разным составом. Степень очистки довольно высокая, но не 100 %. Эти фильтры способны удержать не все загрязнения.

  1. Угольный фильтр в системе многоуровневой очистки

Для максимально эффективной очистки питьевой воды фильтр из угля применяется не как самостоятельный модуль, а в комплексной системе, имеющей несколько уровней очистки. Первым в системе располагается механический фильтр, затем – с угольным наполнителем, далее – элемент обратного осмоса или мембранный.

Угольный фильтр состоит из пластикового корпуса и внутреннего наполнителя. Кроме активированного угля дополнительно может использоваться мелкозернистый гравий, в качестве поддерживающего наполнения. Он нужен, чтобы уголь был равномерно распределен.

Уголь для фильтров может быть порошковым, спрессованным или гранулированным. Так какой уголь в фильтрах лучше? Вообще, лучшими сорбционными свойствами обладают угольные гранулы. Преимущество прессованного угля – в невозможности вымывания частиц. Это объясняется тем, что он изготавливается из разных видов угля, которые спрессованы в единый блок.

Уголь применяется в очищающих фильтрах в качестве наполнителя. И он может быть не только активированным. Итак, основное применение в системах фильтрации получили:

  1. Активированный уголь. Его применяют для очищения воды от механических примесей, хлора, озона.

  2. Кокосовый уголь. Способен устранить неприятный запах, органические соединения, хлор. Еще он может эффективно улучшить цвет воды и сделать ее прозрачной. В отличие от других видов способен регенерировать, что является несомненным плюсом.

  3. Каменный уголь. Он устраняет запах, эффективно удаляет пестициды, фенолы. Особенность применения в том, что его предварительно выдерживают в воде в течение суток.

Кроме указанных выше, в фильтрах применяются и другие сорбенты. Они могут использоваться вместо угольного наполнителя или дополнять его. Силикат алюминия в гранулах эффективно очищает воду от коллоидных частиц. Способностью задерживать соли тяжелых металлов отличается цеолит. Эти сорбенты обладают свойствами, которых нет у угля.

Главное требование к фильтрующему наполнителю – пористая структура. Поры могут быть разных размеров, и качество очистки напрямую зависит от этого показателя. Крупнопористый уголь отлично устраняет механическую взвесь и крупные частицы органических соединений. Хлор, растворенные вещества, ионизированные частицы задерживаются сорбентом с мелкопористой структурой. Например, микропоры имеет кокосовый уголь, до 2 нм. Каменный уголь обладает так называемыми мезопорами, размером 2–50 нм. Структуру древесного угля отличают макропоры, крупные, размером от 50 нм.

Важнейший показатель эффективности угольного наполнителя в фильтре – сорбционная емкость. Данным термином обозначается способность угля задержать определенное количество загрязняющих воду частиц. Чем выше этот показатель, тем больше загрязнителей сможет задержать фильтрующий элемент до следующей замены или регенерации.

Еще один показатель – скорость очистки. Вода проходит через фильтрующий слой с огромной скоростью. Задача наполнителя – успеть за время прохождения через него воды задержать загрязнения. Наилучшие результаты демонстрируют мелкоизмельченные наполнители, благодаря микропорам которых обеспечивается больший контакт воды с их поверхностью.

Кроме вышеперечисленных преимуществ, фильтры с угольным наполнителем обладают и существенными недостатками. Главный из них – ограниченный срок службы. За небольшой промежуток времени угольный слой забивается, не пропуская более воду. К тому же, без дополнительной бактерицидной добавки он становится местом размножения опасных бактерий. Если тянуть с заменой, уголь превращается в черную слизь.

Читайте материал по теме: Комплексная очистка воды

Особенности установки угольного фильтра

Соблюдение определенных требований к эксплуатации поможет продлить срок службы фильтра. К таковым относятся следующие ограничения:

  • Давление в системе водоснабжения не должно превышать заявленное производителем. Обычно оно должно быть не больше 8 атмосфер.

  • Активированный уголь применяется только в системе холодного водоснабжения. Использование для горячей воды быстро выведет его из строя. Высокая температура негативно влияет на его сорбционные свойства.

  • Недопустима установка угольного фильтра вблизи батарей и других нагревателей. Система обогрева должна располагаться на большом расстоянии от него.

  • Уголь в фильтрах восприимчив к влажности окружающей среды. Она не должна превышать 70 %.

  • Должен осуществляться слив дренажной системы. Если есть препятствия на пути грязной воды, их необходимо устранить.

  • Рекомендуются дополнительные ступени очистки после угольного фильтра, чтобы избежать попадания в чистую воду мельчайших частиц угля.

Применение угольных фильтров особенно актуально для фильтрации воды из водопровода. Дело в том, что на водоочистных сооружениях вода обеззараживается хлором. Если система водоснабжения автономная и вода поступает из скважины большой глубины, уголь в фильтре бесполезен. В такой воде отсутствует хлор и другие органические соединения.

Уголь для фильтра своими руками

Прежде чем ответить на вопрос, как сделать фильтр из активированного угля, еще раз рассмотрим его строение. Под фильтром подразумевается несложное изделие с наполнителем, который и предназначен для очищения. Таким фильтрующим слоем может быть не только уголь, но и песок, трава, вата, лутрасил, марля. Фильтры из ткани очень недолговечны, хотя способны вполне достойно очистить жидкость. Поэтому их можно использовать только как временный фильтр.

Лутрасил представляет собой синтетический полипропиленовый материал. Смесь этого волокна и древесного угля способна эффективно очищать очень загрязненную и жесткую воду на протяжении длительного времени. Такой фильтр можно соорудить своими руками. Лутрасил есть в продаже. Древесный уголь можно тоже купить или же изготовить. Для этого надо положить в металлическую емкость кусок дерева и прокалить. После того как полученный уголь остынет, надо положить его и лутрасил в слой марли. И вот он – самодельный фильтр.

Минусом фильтрующих кувшинов является очень медленная очистка воды, что не всегда удобно. Пока очистится нужное количество жидкости, придется ждать. Если вы собрались большой компанией на дачу или на природу, кувшин точно не подойдет. В этом случае понадобится много чистой питьевой воды. Отличным выходом станет изготовление своими руками походного фильтра. Что для этого нужно? Всего лишь ведро с крышкой и пятилитровая пластиковая бутылка. Ваши дальнейшие действия:

  1. Надо срезать дно пластиковой бутыли.

  2. В крышке ведра делается отверстие подходящего размера.

  3. Бутыль надо устойчиво вставить в крышку ведра горлышком вниз. Края отверстия желательно уплотнить резиновой прокладкой.

  4. Теперь надо заполнить бутыль фильтрующим составом. Наполнителем может стать самодельная угольная смесь.

Походный фильтр готов!

Читайте материал по теме: Фильтр механический для воды

Этот принцип самостоятельного изготовления фильтра годится для создания более серьезной очищающей конструкции. Ее можно применять для эффективной очистки воды от примесей и смягчения. Придерживайтесь следующего алгоритма:

  1. Понадобится пластиковая канистра объемом 20 л. Этот бак будет использоваться, как принимающая очищенную воду емкость.

  2. Вырежьте небольшое отверстие внизу канистры. В него должен плотно вставляться кран.

  3. Возьмите небольшой кусок полипропиленовой трубы диаметром 4 см. Ее надо заполнить древесным углем.

  4. Теперь вам понадобится пластиковая бутылка объемом 10 л. Диаметр горла такой бутылки обычно составляет 4 см. Надо полностью или частично срезать дно бутылки. Через него будет в фильтр заливаться вода. Трубу из предыдущего пункта надо соединить с горлышком бутыли, вернее, одеть на него.

  5. Соедините с помощью трубы бутылку, которая будет находиться выше, и принимающую емкость.

В такую конструкцию можно налить чуть меньше 10 литров воды. Угольный фильтр, изготовленный своими руками, профильтрует этот объем и сделает жидкость пригодной для питься за каких-то 1,5–2 часа.

Полезный совет: чтобы частицы угля не попали в очищенную воду, на верх и низ трубы желательно приклеить небольшие куски пластика с перфорацией.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

  • подключить систему фильтрации самостоятельно;

  • разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

  • подобрать сменные материалы;

  • устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

  • найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Угольный фильтр для воды – универсальная технология очистки на основе сорбционных и каталитических свойств активированного угля. В производстве этих фильтров используется скорлупа кокосовых орехов или специальная древесина. Они прекрасно подходят для финишной очистки воды. Задача угольных фильтров – удалить из питьевой воды хлор и хлористые соединения, органические примеси и неприятные запахи.

Применение угольных фильтров для воды

Угольные фильтры для очистки воды устанавливаются в системах водоподготовки и бытовых фильтрах для воды:

  • промышленной очистки канализационных стоков вод для восстановления технической воды;

  • промышленной водоподготовки для удаления из воды соединений железа и органики, хлора при ее подаче в системы центрального водоснабжения населенных пунктов;

  • системах водоподготовки для загородных домов и коттеджей

  • бытовых станциях фильтрации питьевой воды.

Угольные картриджи – это часть комплекса предварительной фильтрации в бытовых системах обратного осмоса. Они также устанавливаются в качестве последней ступени очистки. В результате вода очищается от вредных органических соединений и приобретает приятный вкус.

Кроме того, угольные фильтры для воды используются в станциях очистки частных загородных домов и коттеджей. Это — стекловолоконные емкости с активированным углем, которые улучшают качество бытовой воды.

Угольные фильтры «Гейзер»

Компания «Гейзер» — производитель промышленных, полупромышленных и бытовых систем фильтрации воды, предлагает вашему вниманию угольные фильтры финишной очистки серии CF, которые являются эффективными при работе с водой любой степени загрязненности.

Угольные фильтры для воды CF устанавливаются в систему после фильтров грубой очистки, системы обезжелезивания и дезинфекции. Вода под давлением прогоняется через угольную засыпку, и оставшиеся вредные вещества оседают на угле.

Система контроля программируется на пропуск определенного объема воды (в зависимости от степени ее загрязнения), после чего автоматически включает обратную промывку фильтра, смывая все скопившиеся загрязнения в дренажную сеть.

Угольные фильтры CF «Гейзер» (в зависимости от модели) способны очищать воду со скоростью 10 м3/ч и выдерживают давление в системе до 10.5 бар. Срок службы загрузки в таком фильтре — 1 год затем, ее следует заменить.

Приволжский завод газоочистного оборудования тепло встречает своих Посетителей и предлагает в исключительных деталях ознакомиться с таким устройством как угольный фильтр, а для представителей промышленности – рассмотреть предложение его индивидуального проектирования, изготовления, доставки и монтажа на производственном объекте.

Мы более 30 лет профессионально вовлечены в разработку и внедрение сухих адсорбционных и каталитических модулей башенного и горизонтально-модульного исполнения, которые к сегодняшнему дню без нареканий функционируют на более чем 200 предприятиях промышленности России, СНГ и Евразии.

Задайте вопрос или запросите калькуляцию стоимости оборудования

История и физико-химический принцип работы угольного фильтра

Сорбционные и дезодорирующие свойства древесного угля были известны с давних времен, но первые эксперименты в области исследования и научного осмысления феномена карбоновой сорбции приписываются русскому химику немецкого происхождения Иоганну Тобиасу Ловицу (1757-1804).

Перед ученым стояла задача очистки существенных объемов винной (диоксиянтарной) кислоты, которая в 18-19 веках широко требовалась в медицине. Использовав в процессах дистилляции фильтрацию растворов через древесный уголь, герр Ловиц обнаружил, что пропускание жидкостей сквозь такие «преграды» уменьшает мутность, убирает окрашивание, а также снижает запах и ослабляет вкус обрабатываемых веществ.

Открытие углевой сорбции сыграло огромную роль в улучшении гигиенических условий во многих сферах жизни Человека. Так, например, матросы начали добавлять уголь в бочки с пресной водой – это сдерживало рост патогенных организмов и сохраняло воду пригодной для питья в течение долгих месяцев.

Позже, в 1915 году, в разгар WWI, Николаем Дмитриевичем Зелинским – в сотрудничестве с инженером Э. Кумантом – был разработан адсорбционный противогаз, в котором задержание токсических соединений и боевых отравляющих веществ (молекулярного хлора, фосгена, синильной кислоты) происходило в слое активированного березового или липового угля.

Противогазы Первой Мировой Войны (слева направо – американский, британский, британский, французский, германский)

Следует сделать оговорку: моделей респираторов, пожарных масок и противогазов к началу 20-го века существовало множество, но принцип их действия, как правило, основывался на мокрой сорбции – основным функтором таких устройств были тканевые, хлопковые или шерстяные патроны, пропитанные, в зависимости от поллютанта, глицерином, щелочным или кислым раствором, марганцевыми, бромистыми или иными растворами.

Первая Мировая Война выступила в роли мощного драйвера, поспособствовавшего свершению множества важных открытий, в том числе, в разрезе разработки промышленного газоочистного оборудования адсорбционного и каталитического типа.

Разумеется, без мощных микроскопов и понимания квантовых взаимодействий принцип действия угольных фильтров изначально не был вполне понятен, но развитие методов оптического и физико-химического исследования вскоре позволило более детально ознакомиться с микропроцессами, сопутствующими хемо- и физиосорбции.

Типы, марки и обозначения активированных углей, размеры молекул захватываемых соединений

Удалось установить, что сорбционная активность угля обусловлена наличием в его поверхности множества пор, которые, в зависимости от размера, получили следующие устоявшиеся названия:

  • Микропоры – с размером менее 2 нанометров (в них хорошо задерживаются молекулы газов с маленьким кинетическим диаметром);
  • Мезопоры (греч. μέσος – средний, промежуточный) – от 2 до 50 нанометров (большое количество мезопор в сорбенте позволяет эффективно захватывать крупносоставные органические молекулы);
  • Макропоры – свыше 50 нанометров (в таких порах идет захват микромеханических включений).

Активацией угля называется такое воздействие на вещество, при котором происходит «раскрытие» макро, мезо или микропор – в зависимости от назначения сорбента. Отталкиваясь от планируемого применения фильтрующего субстрата, угольные гранулы, таблетки или пеллеты могут содержать заданное (в процентах) количество пор нужного размера.

Микроскопическое исследование образца: видны различные диаметры пор

Область применения фильтрующего материала нередко отражается в оригинальных названиях фильтросубстратов: AmmonoSorb – для поглощения аммиака, FormaSorb – для улавливания формальдегида, ExtraSorb – универсальный, FlueCarbon – для очистки дымовых газов.

Приставка «K» в названии угля обычно указывает на то, что исходным сырьем для производства является кокосовая скорлупа, а «S» – что уголь является минеральным / каменным. Впрочем, производители часто вводят в обиход уникальные буквенные, цифровые и комбинированные обозначения, согласно собственным патентам и ТУ (УБФ, АГ, БАУ, ОУ и так далее).

Интересный факт: общая поверхность всех пор в 1 грамме активированного угля может достигать 2000 м2 и выше.

Помимо прочего адсорбенты характеризуются т.н. йодным индексом – показателем емкости, то есть, массовым количеством примесей, которое может удерживать в себе фильтрующий материал; для актикарбона йодный индекс составляет от 500 до 1200 миллиграммов на каждый грамм.

Научно-популярный ролик, доступно раскрывающий базовые принципы и физические причины захвата веществ активированным углем

В некоторых случаях емкость адсорбента замеряется по массовому эквиваленту метиленового синего (C₁₆H₁₈ClN₃S), (рекомендуемое значение – от 220 мг/г).

Таблица 1: некоторые диаметры молекул газов и соединений

Выбор размера пор адсорбента позволяет осуществлять селективность (выборочность) очистки газовоздушных или жидкостных сред. То есть, угольный фильтр может использовать такую подложку / патрон / насадку / массив фильтрующих тел, который позволит, как молекулярное сито, задерживать одни вещества, не воздействуя на другие.

Этот подход широко используется в промышленности и современных отраслях сельского хозяйства, в частности, в очистке биогаза от сероводорода. H2S эффективно задерживается в адсорбере, в то время как ценный продукт – метан – свободно минует фильтр, поступая на энергетическую утилизацию или дальнейшую обработку.

Каталитическая и физическая угольная сорбция

Говоря о захвате примесей в фильтрующих субстратах из древесного, каменного, кокосового, бамбукового или иного угля, следует отметить, что улавливание компонентов может проходить как по адсорбционному (физиосорбционному), так и по каталитическому (химическому) пути. Разъясним отличия в таблице.

Таблица 2: фундаментальные различия в физиосорбционном и каталитическом захвате поллютантов на поверхности углевых наполнителей

Тип сорбирования Особенности и комментарии
Адсорбция / Физический захват Большинство крупных органических молекул не вступают во взаимодействие с углем. Задержание происходит на физическом принципе – молекулярные конгломераты «застревают» в порах соответствующих размеров. Температурный режим водо-, воздуха или газоочистки не меняется. Регенеративные мероприятия – как правило, механические или термические: продувка горячим паром, термопрокаливание
Катализ Некоторые вещества, обладающие высокой химической активностью – например, фтор, хлор, хлорамин, бром, и другие галогены и галогениды – захватываются угольными фильтрами на химическом / каталитическом базисе, то есть, при контакте этих сред происходит образование новых химических связей, что всегда, в той или иной степени, сопряжено с изменением температуры субстрата и – зачастую – всей конструкции фильтра. Химические связи обычно крепче, чем физические, поэтому мероприятия по реактивации фильтрующих субстратов нередко подразумевают использование других химических веществ, которые, обладая более сильной, чем уголь, активностью, способны «отрывать» молекулы примесей с поверхности адсорбента. Для усиления каталитической активности наполнителей, последние часто дополнительно «усиливаются» металлическими включениями – алюминием, марганцем, кальцием, литием, магнием и другими активными металлами, их оксидами, сплавами

Стоит заметить, что в реальных условиях поверхностная сорбция, в той или иной мере, сочетает в себе как физические, так и каталитические черты – в разных пропорциях. Так, к примеру, с повышением температуры, сорбционные процессы – особенно на металлизированных углесорбентах – смещаются в сторону химического взаимодействия.

Типы и виды угольных фильтров в разрезе различных сфер бытового и промышленного применения

Углефильтры – в силу простоты эксплуатации, высокой емкости, ценовой доступности и безопасности – используются чуть менее чем во всех сферах быта и промышленности: от домашних аквариумов до газоочистных комплексов нефтехимических, химических и металлургических предприятий.

Бытовая и промышленная вытяжная вентиляция

Логически ясно и практически известно, что одной из наиболее востребованных сфер применимости карбоновых фильтров является вытяжная вентиляция – как бытовая, так и индустриальная / цеховая.

Способность активированного угля хорошо задерживать органические молекулы, пары, масла и жиры делает углеродные подложки для вытяжек электрических или газовых плит великолепным решением для уничтожения запахов сильнопахнущих веществ, возникающих при жарке, варке, тушении, запекании.

Вытяжной очистной модуль с включением углеволокна

Бытовые фильтры, как правило, являются одноразовыми и по достижении ощутимой напитки примесями утилизируются как отходы.

Что же до промышленной вентиляции и аспирации, то индустриальные производства в большинстве случаев оперируют соединениями куда более опасными (и пахучими!), чем жареная рыба или тушеные морепродукты, и сопутствующие выбросы множества технологических процессов являют собой исключительно токсичные, а иногда и взрывоопасные вещества.

Индустриальный адсорбционный модуль (может одинаково эффективно использовать в работе различные сорбенты)

Высокие сорбционные свойства угля (наряду со множеством доступных на рынке марок) привели к широкому индустриальному использованию актикарбоновых фильтраторов. Так, сегодня Carbo Activatus используется для эффективной вентиляции и аспирации цехов или производственных зон, где технологически выделяется сероуглерод, сероводород, окислы серы и оксиды азота, галогены, меркаптаны, летучие углеводороды (топливные пары) и множество других нежелательных и опасных включений.

Читайте подробнее о промышленных адсорберах.

Салонные фильтры для автомобилей

Углеволокно часто входит в состав фибры для салонных автомобильных фильтров. Надежно улавливающие исключительно опасные компоненты выхлопных газов, выбрасывающиеся участниками дорожного движения, такие решения позволяют обеспечивать чистоту и свежесть поступающего в салон воздуха.

Салонный фильтр для авто (в микрофибре видны черные прожилки и вкрапления – угольные волокна)

Что же до прямой очистки выхлопных газов, то все современные моторизированные средства имеют в выхлопном тракте каталитические нейтрализаторы – в просторечии катализаторы – которые, принципиально схожи с углефильтрами, но выполнены из более сложных, более эффективных и высокоактивных керамо-металлических сорбентов.

Респираторы, защитные маски и противогазы

Конечно же, актикарбон – один из основных фильтронаполнителей в противогазах, респираторах и лицевых защитных масках. Патроны (т.н. коробки) противогазов всегда содержат слой мелкой шихты активированного угля как биоочистную подсистему, которая, наряду с волокнистым противоаэрозольным материалом, обеспечивает чистоту вдыхаемого воздуха. В зависимости от класса защиты противогаза, толщина угольного слоя и тип материала может варьировать.

Строительный респиратор с карбоновым слоем

Используется древесно- и каменноугольный субстрат и в индивидуальных системах очистки воздуха для пожарных и спасателей, где он выполняет роль сорбента опасных дымовых газов и аэрозолей – SO2, NO2, HCl, бензпирена, фенола, фурана, диоксинов и других продуктов горения.

Респираторы, предназначенные для использования на вредных производствах, обычно не содержат чистого активированного угля – углеродное волокно распределено в общем составе поглощающей микрофибры. Впрочем, в зависимости от типа производства и уровня заботы производителя о персонале, конструкция респиратора может быть более сложной.

Пылесосы и холодильники

Среди производителей бытовой техники сегодня четко прослеживается тенденция к созданию все более экологичной продукции и имплементации в свои агрегаты различных систем очистки / самоочистки.

Так, многие современные холодильники ведущих мировых поставщиков подразумевают опциональное использование угольных блоков / модулей, которые могут быть предназначены для внутренней дезодорации воздуха в холодильной камере или для очистки воды – в моделях с водным / ледяным диспенсером.

Пылесосный деодоратор с углетканью

Встраивают углеродные волокна и в фильтры для пылесосов. Такие изготовители как Rowenta, Bosch, Makita, Electrolux комплектуют пылесосы предварительными или окончательными сменными HEPA-фильтрами, которые блокируют неприятные запахи внутри аппаратов и полностью удаляют специфический запах «уборки».

Гроубоксы, теплицы и оранжереи

Набирающие в последние годы популярность автономные гроубоксы – (англ. Grow Box – контейнер для выращивания растений) – обычно оснащаются не только системами освещения, подогрева, увлажнения и напитки микроатмосферы углекислым газом, но и продвинутыми воздушными фильтрами, одним из основных элементов которых является, по обыкновению, недорогой и эффективный активированный уголь.

Растения и почва, нередко удобряемая достаточно активными веществами, генерируют значительное количество газов и микроаэрозолей, подлежащих обязательному удалению. Поскольку конструкции гроубоксов, как правило, закрытые, то фильтрование воздуха также проходит в закрытом контуре, где высокую результативность демонстрируют модули с угольным наполнителем.

Фильтрующий блок для гроубокса

Такой же принцип лежит и в климатическом обустройстве теплиц, оранжерей, зимних садов, где использование недорогого и эффективного активированного углерода позволяет организовать тонкую очистку воздуха от органических или неорганических газопримесей.

Медицинские применения

Рассматривая свойства угля, стоит обязательно упомянуть их ценность для медицины и околомедицинской практики.

Угольные таблетки давно и успешно используются как энтеросорбенты, детоксиканты и средства от диарей различного генеза. Особенно показаны углепрепараты при очищении организма после отравлений наркотическими / химическими препаратами и алкоголем, но этим прикладное использование 6-го элемента периодической таблицы не ограничивается.

Простое, но незаменимое средство при отравлении

Активная углеволоконная фибра используется в наркозных аппаратах – для фильтрации воздуха, выдыхаемого Человеком, находящимся под общей анестезией; (это позволяет уберечь врача от ингаляции анестетика). Другое, эстетически малоприятное, но важное применение – угольные подложки в калоприемниках – для исключения выхода запаха из резервуара с твердыми отходами жизнедеятельности.

Тонкая очистка и дезинфекция воздуха требуется и в операционных, и в реанимационных боксах, где актикарбоновые фильтры неизменно играют роль одного из важнейших звеньев воздухоочистного тракта.

Интересный факт: британская компания «Shreddies» освоила выпуск немедицинского нижнего белья для людей, страдающих метеоризмом / флатуленцией. Дезодорация кишечных газов осуществляется за счет включения в ткань боксеров, хипсов, лосин, кальсон, пижам и джинсов специальных графитовых нитей.

Фильтрация воды и жидкостей

Другой обширной областью использование угольных фильтров является тонкое очищение воды и жидкостей от химических и органических загрязнителей, а также механическая нейтрализация биологически активных соединений, бактерий и микроорганизмов.

Принципиальная схема сорбционной очистки ливневого стока (на примере установки завода «НПК ТЕХВОДПОЛИМЕР»)

Как и в случае с газовоздушными средами, задержание загрязнителей происходит в неструктурированных микропорах, которые образуются в результате выгорания части вещества при сжигании органосырья без доступа кислорода с последующей активацией угля-сырца путем его продувки перегретым водяным паром (t ≈ 900-1000 °C).

Бассейны и аквариумы, очистные сооружения и скважины

Вода играет одну из ключевых ролей в жизни Человека и всего живого, и мы – прямо или опосредованно – имеем с ней дело ежедневно. Рассмотрим основные сферы быта и промышленности, где применение водных фильтров с активным углем наиболее оправданно технически и экономически.

  • Бытовые области: стационарная и мобильная / патронная фильтрация водопроводной воды от микробов и дезинфекционных агентов, особенно, – от биоцидов, фтористых и хлористых соединений;
  • Использование в аквариумах, на рыбных фермах и в небольших рыбозаводческих прудах позволяет поддерживать здоровую среду обитания рыб, водорослей, улиток, рачков и других «полезных» представителей водной стихии;
  • Финишная подготовка воды на частных скважинах и очистных сооружениях участковых, поселковых и городских масштабов, (как правило тонкая углеочистка проводится после первичного обезжелезивания воды, поскольку, содержащая железные соединения вода очень быстро исчерпывает ресурс карбоновых фильтраторов);
  • Обработка ливневой канализации – углесодержащие блокаторы позволяют эффективно задерживать загрязнители, попадающие в ливневку / стоки с проезжей части, (среди вредных компонент следует отметить нефтепродукты, топливные остатки, машинные масла и другие отходы автотранспорта);
  • Чистка бассейнов: в декоративных бассейнах фильтрация позволяет предупредить т.н. цветение чаши (зарастание поверхности водоема колониями микроорганизмов и водорослей), а в плавательных и дачных бассейнах угольный слой играет роль дезинфектора.

Самогоноварение, виноделие, пивоварение

Традиционно, в России увлекаются домашним самогоноварением, изготовлением спиртовых настоек, пива, вина, наливок.

Производство кустарного самогона, рома, виски, коньяка и другой крепкой алкогольной продукции сопряжено с повышенным содержанием в получаемом спирте опасных примесей – сивушных масел.

Удаление «сивухи» из самогона

Интересно: фактически, сивушные масла не имеют никакого отношения к традиционным маслянистым субстанциям и представляют собой комплексную смесь высших алифатических спиртов (изоамиловый, изобутиловый, изопропиловый), альдегидов, эфиров и других продуктов брожения, (всего около 40 наименований).

Представляя собой крупные органические молекулы, сивушные масла хорошо задерживаются в порах активированного угля, что сделало фильтры на его основе – наряду с мокрой абсорбцией на медной насадке Панченкова – рациональным решением для ректификации домашнего самогона и других спиртосодержащих напитков.

Промышленные воздушные угольные фильтры для дегазации, газоочистки и удаления запаха

Особое внимание – в плане очистки воздуха и газов – стоит уделить такому агрегату как промышленный угольный воздушный фильтр, поскольку надлежащая нейтрализация поллютантов в век развитой индустрии является одним из ведущих факторов в сохранении окружающей среды, здоровья людей и благополучия будущих поколений.

Как упоминалось ранее, сухая адсорбционная дегазация применяется в широчайшем спектре индустриальных техпроцессов: обессеривание, удаление азотистых соединений, ЛОС, аренов, кислых газов, цианидов, диоксинов, взрыво- и пожароопасных газовоздушных смесей.

Видеопрезентация обессеривающего адсорбера для очистки газовых выбросов

Причем, одинаково результативно проводится селективное удаление поллютантов как из газов, так и из воздуха. Абсолютная степень очистки делает адсорберы исключительно действенными уничтожителями любых производственных запахов, (а вместе с ними, разумеется, и загрязнителя, являющегося источником одора).

Заказывая угольный адсорбер в ООО «ПЗГО», Вы можете быть уверены, что мы создадим наиболее надежный, безотказный и долговечный аппарат или комплекс, мощности и эффективности которого будет необходимо и достаточно для выполнения любых задач в области индустриальной дезодорации, дегазации, газо- или воздухоочистки.

Особенности проектирования и создания адсорберных систем

Одно из исполнений адсорбционной установки ООО «ПЗГО». Система включает в себя 2 аппарата, работающих попеременно: пока первый функционирует в режиме сорбции, второй находится в резерве. После насыщения сорбента, газоочистка переводится на второй аппарат, в то время как в первом проводится процесс десорбции или перезагрузки истощенного угля. Вдобавок, система «из коробки» оснащена конденсационным обезвоживателем кожухотрубного типа (показан желтым цветом)

Для более наглядного представления отобразим в таблице 3 основные технические параметры промышленных угольных фильтров, разрабатываемых и изготавливаемых на нашем заводе.

Параметр Значение и пояснение
Эффективность Результативность адсорбционных колонн или модулей очень высока, ≈ 99%. Единственное требование для выхода на номинальный КПД агрегата и повышения емкостного ресурса сорбента – предварительное обезвоживание газопотока до влажности 70% и ниже
Объемы очищаемого газа или воздуха От десятков единиц до сотен тысяч кубических метров среды в час (от небольших лабораторных моделей до многоступенчатых комплексов)
Диапазон температур Наши аппараты способны обрабатывать загрязненные потоки с температурой от +10 до +60 градусов Цельсия. Индивидуально мы изготавливаем конструкции, способные работать со средами до +400 °C. Футеровка рабочей камеры аппарата термокислотоупорным бетоном делает возможным процессинг газов с t до +600 °C
Конструкционные материалы Исходя из температурного режима работы, аппараты могут быть изготовлены из полипропилена сополимера (до +45 °C), углеродистых или нержавеющих сталей
Наполнитель В роли наполнителя может выступать, в зависимости от характера и температуры обрабатываемой среды, активированный уголь, силикагель, цеолит (и другие алюмосиликаты), а также синтетические полимерные адсорбенты, в том числе, с металлизированной матрицей
Пневматическое сопротивление ≈ 1000 Па (низкое сопротивление устройств практически не влияет на общее давление в газовоздушной инфраструктуре производственной зоны / участка)

Углефильтрационный комплекс аварийной нейтрализации топливных паров не снижает эффективности даже будучи установленный на под открытым небом (сделано в ООО «ПЗГО»)

Регенерация угольного сорбента

Одной из особенностей использования активного углерода является его постепенное насыщение захватываемыми веществами и, как следствие, потеря эффективности.

В большинстве бытовых приложений, где объем очистки невелик, стоимостью истощенного наполнителя можно пренебречь и заменить фильтр на новый, более того, сами производители почти никогда не предусматривают возможности регенерации угля своими руками в домашних условиях.

По-другому дело обстоит в промышленности – объемы сорбента могут исчисляться тоннами и десятками тонн в день. Разумеется, такие количества отработанного материала не утилизируются как отходы – производственники стремятся увеличить экономическую выгоду и уголь подвергается повторной активации.

Индустриальная регенерационная установка

Регенерация не может проводиться бесконечно; для угля допустимое количество циклов регенерации – около 100. После этого сорбент нуждается в полной утилизации.

Как правило, реактивационные процедуры подразумевают продувку субстрата горячим паром (под давлением или при нормальных условиях), продувку кислородом, инертными газами и / или термическое прокаливание.

Восстановление эффективности / десорбция адсорбата может проводиться как в рамках конструкции самого адсорбера, (чье техническое исполнение подразумевает возможность проведения регенерационных мероприятий), так и через сторонние компании, которые транспортируют субстрат на свои технологические линии, проводят десорбцию, а потом возвращают субстрат производителю.

Впрочем, в часто емкости угля хватает на достаточно длительный срок. Так, к примеру, адсорбционная очистка биогаза от сульфида водорода может эффективно проводиться в фильтре до нескольких месяцев без какого-либо вмешательства.

Итоговая классификация

Подводя итог, можно составить общую классификацию угольных фильтров по видам их конструкции и областей использования:

  • По назначению – бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, хозяйственные / коммунальные;
  • По обработке среды – жидкостные (погружные, проточные), воздушные, газовые, комбинированные;
  • По мобильности – стационарные, мобильные, индивидуальные (носимые);
  • По физическому представлению активного слоя – ткани, пропитки, подложки, патроны, сменные гильзы, коробки, камеры с заполнением / засыпкой;
  • По форме / структуре рабочего вещества – нити, таблетки, гранулы, пеллеты, брикеты, крошка, пыль;
  • По ориентации – колонные (башенные), горизонтально-модульные, комбинированные;
  • По подвижности наполнителя (только для промышленных) – неподвижный или подвижный / кипящий слой (модели с сухим кипящим слоем используются достаточно редко, поскольку к требованиям по емкости сорбента присовокупляются требования по его механической стойкости к истиранию).

Заказ, производство, доставка и ввод угольных промышленных фильтров в эксплуатацию в России и Евразии

По любым вопросам, касающимся индивидуальной разработки и изготовления угольных фильтров промышленного назначения, пожалуйста, контактируйте с нами удобным Вам способом или заполняйте Анкету Заказчика.

Быстро произведем, доставим и – по требованию Заказчика – осуществим профессиональный ввод оборудования в технологический цикл Вашего предприятия. Обучим рабочий штат. Полная комплектация для быстрого ввода в эксплуатацию. Гарантия производителя.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!

Назначение Принцип работы Преимущества

Цены на сорбционные фильтры серии Y

Модели оборудования

Фильтры серии Y

Назначение угольных сорбционных фильтров

Из-за того, что содержание в питьевой воде органических веществ природного происхождения нормировано только косвенно (вкус, запах, цветность), а цветность воды обычно достаточно хорошо снижается коагулированием и хлорированием, активный уголь, являющийся дорогим материалом, применяется главным образом для удаления из воды органических загрязнений неприродного происхождения (пестициды, нефтепродукты и другие вещества).
Так как при сорбции веществ используется лишь небольшая степень сорбционной способности угля, существует возможность сорбировать им же из воды избыточный хлор.
При удалении и воды веществ, которые образуют запахи и привкусы, их концентрацию можно снизить до очень малых величин, при которых запах и привкус не ощущаются.

Модельный ряд угольных фильтров для воды

ООО «НПЦ Промводочистка» предлагает к использованию в технологических схемах угольных фильтров двух серии Y производительнстью от 0,5–6,4 м3/час

Принцип работы сорбционного фильтра

Принцип работы угольных фильтров основан на сорбции нежелательных примесей, на поверхности и в глубине зерен засыпки. В качестве фильтрующей засыпки используется активированный уголь.
На сегодняшний день разработано очень большое количество различных марок угольных сорбентов. В зависимости от сырья, используемого при производстве угля, разброс химических и физических свойств будет достаточно большим. Такое разнообразие позволяет с легкостью подобрать конкретную марку сорбента, наилучшим образом подходящую для решения конкретной задачи.

режим фильтрации режим промывки

Важным требованием для эффективной работы сорбционного фильтра является наличие ступени предварительной очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов.

В процессе работы производительность фильтра и эффективность очистки постепенно снижаются. Частично восстановить работоспособность можно за счет выполнения промывки фильтрующей загрузки.

Промывка выполняется обратным потоком воды. Накопившиеся загрязнения вымываются и сбрасываются в дренаж фильтра.

Главные параметры промывки – температура потока воды, интенсивность и продолжительность процесса. Специалисты компании могут подобрать наиболее оптимальный режим, максимально полно восстанавливающий сорбционную емкость угольной загрузки.

Восстановить поглощающую способность активированного угля до первоначального уровня можно только с использованием специализированного оборудования. Процесс проводится в печах высокотемпературного обжига или в установках, использующих химические реагенты.

Достоинства угольных фильтров

  • простота и надежность оборудования
  • возможность организации частичной регенерации сорбента без разгрузки фильтра
  • длительный срок эксплуатации одной загрузки (в зависимости от свойств активированного угля, условий эксплуатации и режима промывок длительность жизненного цикла одной загрузки может достигать 5 лет)
  • отсутствие вторичного загрязнения выделяющегося из сорбента
  • малая стоимость активированного угля
  • широкий диапазон оборудования по производительности

Области применения угольных фильтров

Угольные фильтры используются практически во всех отраслях промышленности:

  • очистка ливневых и производственных сточных вод
  • подготовка воды на станциях водозабора
  • осветление и очистка жидкостей в пищевом и фармацевтическом производстве

Большое распространение получили угольные фильтры для воды бытового назначения для доочистки водопроводной и природной воды.

Фильтры серии Y, больше подходят для решения задач в бытовых условиях, при эксплуатации коттеджей или в производственных технологических цепочках отличающихся малой производительностью. Для решения крупных производственных задач и обработку значительных объемов воды необходимо использовать батарею фильтров серии Y,.

Рекомендации по подбору фильтрующей загрузки

Решающее влияние на возможность использовать сорбционный фильтр для очистки воды при решении тех или иных задач оказывают физико-химические свойства наполнителя:

  • сырье для изготовления
  • фенольное число
  • фракционный состав засыпки
  • объем и размеры пор
  • плотность материала (насыпная и истинная)
  • механическая прочность на истирание
  • зольность (наличие неорганических примесей)
  • влажность
  • сорбционная емкость

При выборе сорбента могут возникнуть некоторые трудности, связанные с большим количеством торговых марок и отсутствием четких стандартов по некоторым параметрам (в частности по сорбционной емкости). Окончательный выбор должен производиться после проведения серии пробных фильтрований с использованием различных наполнителей.

При выборе сорбента могут возникнуть некоторые трудности, связанные с большим количеством торговых марок и отсутствием четких стандартов по некоторым параметрам (в частности по сорбционной емкости). Окончательный выбор должен производиться после проведения серии пробных фильтрований с использованием различных наполнителей.

При подборе оптимального варианта угольного наполнителя можно ориентироваться на ряд общих рекомендаций:

  • по фракционному составу для сорбционной очистки чаще всего используются гранулированные (0,18 – 7 мм) и порошковые (менее 0,18 мм) угли
  • эффективный радиус пор, отвечающий максимальной адсорбционной способности материала, составляет 0,5 – 1,6 нм
  • удельная площадь должна быть максимально большой. У лучших марок активированных углей эта величина составляет 1800 – 2200 м2/г
  • механическая прочность зёрен сорбента оказывает решающее влияние при использовании в установках с большой производительностью
  • влажность определяет технологичность работ связанных с загрузкой и транспортированием угля (возникновением пыления) и пожаробезопасностью.

Служба качества

Телефон службы качества: +7 (831) 413-29-16

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *