Filtry z węgla aktywnego są szeroko stosowane do adsorpcji wielu substancji. Usuwają zanieczyszczenia z płynów, a także zapachy. Najczęściej można je znaleźć w artykułach gospodarstwa domowego. Stosowane są również do filtrowania wody i jej oczyszczania. Filtry z węglem aktywnym mogą być wykonane z różnych rodzajów węgla. Należą do nich węgiel, drewno, a także ropa naftowa. Węgiel aktywny może być traktowany środkami chemicznymi w celu poprawy adsorpcji. Filtry te są zazwyczaj tworzone w formie sypkiej.
Cząstki węgla aktywnego są przytwierdzone do wysoce przepuszczających powietrze struktur powierzchniowych. Mogą one być sztywne lub elastyczne. Mogą one być przymocowane do struktury powierzchniowej za pomocą masy klejącej, emalii lub szkliwa. Osoba obeznana ze sztuką może modyfikować struktury powierzchniowe w celu uzyskania pożądanej grubości filtra z węglem aktywnym. Ogólnie rzecz biorąc, możliwe jest osiągnięcie grubości kilku centymetrów. Korzystnie spadek ciśnienia jest mniejszy niż pięć milimetrów.
Pojemność adsorpcyjna filtra z węglem aktywnym jest wysoka. Cząstki mają średnicę od 0,1 do 1 mm. Korzystnie cząstki węgla aktywnego są umocowane w warstwie materiału nośnego przepuszczającego powietrze, który jest nałożony na strukturę powierzchni. Materiał nośny może być wykonany z włókien metalicznych, włókien szklanych, tkaniny lub polimeru.
W celu uzyskania dobrej wydajności adsorpcji, węgiel aktywny musi być zamocowany na strukturze powierzchniowej w sposób umożliwiający całkowite pokrycie odsłoniętych włókien. Ponadto, wydajność adsorpcji zależy w dużym stopniu od masy materiału adsorbującego. Jeśli materiał adsorbujący jest zbyt słaby, filtr nie będzie działał. Jeśli cząstki są zbyt duże, mogą zostać przerwane podczas wymiany wkładu filtracyjnego.
Spadek ciśnienia w warstwie węgla aktywnego jest korzystnie mniejszy niż pięć milimetrów. Spadek ciśnienia jest niższy, gdy cząstki są przymocowane do elastycznej warstwy nośnej. Opór przepływu jest również niższy, gdy cząstki węgla aktywowanego są przymocowane do warstwy przepuszczającej powietrze. Ponadto struktura powierzchniowa musi mieć grubość co najmniej kilku milimetrów, aby uzyskać pożądaną pojemność adsorpcyjną.
Węgiel aktywny nadaje się szczególnie do filtrowania gazów. Wiadomo, że gazy takie jak chlor i dwutlenek chloru wiążą się z aktywnym węglem drzewnym przez przyciąganie chemiczne. Węgiel aktywny może być również poddany obróbce chemicznej w celu zwiększenia jego wydajności adsorpcyjnej. Filtry z węgla aktywnego mogą być używane do usuwania zapachów z powietrza lub do filtrowania wody. Mogą być również stosowane do adsorpcji zanieczyszczeń opartych na węglu, takich jak chlor, fluor i tlenek węgla.
Jeżeli struktury powierzchni nie są sztywne, osoba wykwalifikowana w sztuce może zmodyfikować strukturę powierzchni w celu wytworzenia filtra maski gazowej o niskim spadku ciśnienia. Osoba obeznana ze sztuką może również wytwarzać filtr maski przeciwgazowej o wysokiej wydajności adsorpcyjnej poprzez dołączenie cząstek węgla aktywnego do tekstylnej struktury powierzchniowej. Jeżeli cząstki węgla aktywowanego są przymocowane do tekstylnej struktury powierzchniowej, włókna są przymocowane do struktury powierzchniowej w taki sposób, że włókna stają się lepkie, gdy temperatura jest podwyższona.
Podobne tematy
