2.1 Faktorer som påverkar systemdesign och funktion.
Flera variabler påverkar systemdesign och drifts-förutsättningar för aktiverat kol som installerats för gasbehand-ling. Följande information är en introduktion till vad som bör beaktas och vilken metodik som kan tillämpas för att påverka de olika variablerna.De faktorer som bör indentifieras är:
Data Processförutsättningar:
- Koncentration av adsorbat
- Gastemperatur
- Relativ fuktighet
- Flöden och driftstider
- Arbetstryck
- Tryckfall i system
Adsorbat - egenskaper:
- Molekyl vikt/storlek
- Kokpunkt
- Koncentrationer
- Polaritet
Materialval:
- Studier adsorbtionsisothermer
- Val av optimal aktivitet
- Fysiska förutsättningar i filtersystemet.
- Kostnadsanalys
- Avfallshantering-Reaktivering
Dessa punkter behandlas i kommande avsnitt. I exemplet används bensen.
Adsorbtionsisotermer kan studeras för fastställande av det aktiverade kolets kapacitet vid varierande koncentrationer. Vid standard atmosfär, temperatur, relativ fuktighet och tryck, ökar normalt kapaciteten för aktiverat kol med ökade koncentrationer.
Studier av adsorbtionsisothermer kan fastställa kolets kapacitet vid varierande gastemperatur. Vid standard atmosfär, minskar kolets kapacitet med ökande temperatur.
Detta är en effekt av ökad molekylär energi i systemet.
Genombrottstester kan utföras för fastställande av effekten av relativ fuktighet. Detta görs med mätning av vilket bäddjup som är nödvändigt för reduktion av bensen med 90%. Övriga parametrar enligt standard atmosfär. Mätpunkter i flera bäddjup ger skärningspunkter på x-axeln och bestämmer det kritiska bäddjupet. Värdet vid torr gas är lägre än vid en gas med hög relativ fuktighet. Detta beror på att fukten i kolets porer reducerar adsorbtions effektiviteten.
Genombrottstester kan utföras för fastställande av effekten av olika gashastigheter. Detta görs med mätning av vilket bäddjup som är nödvändigt för reduktion av bensen med 90%. Övriga parametrar enligt std atmosfär. Mätpunkter i flera bäddjup ger skärningspunkter på x-axeln och bestämmer det kritiska bäddjupet vid olika lufthastigheter. En högre lufthastighet kräver tjockare bäddjup. Detta är en effekt av lägsta nödvändiga diffustionstid i kolets porer.
Studier av isothermer kan göras för fastställande av adsorbtionskapacitet vid varierande koncentrationer och tryck. Vid standardatmosfär ökar kolets kapacitet vid ökat systemtryck. Detta är en effekt av gasens ökade partialtryck.
Adsorbtionseffektiviteten kan optimeras vid val av finare partikelstorlek vilken förbättrar diffustionshastigheten vid kolets yta. Detta måste balanseras mot tryckfallsökningar och därmed högre energikostnader.
Adsorbtionsisothermer för ett flertal organiska föreningar visas i följande diagram.
 |
 |
 |
 |