Artigo: Aspectos técnicos para seleção de filtros de carvão ativado Por: Alexandre Fornasaro Data: 06/07/2010 |
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| A seleção de filtros de carvão ativado é feita de uma maneira mais técnica do que parece. Não é somente pela vazão volumétrica, mas por ela, e juntamente com a afinidade química do carvão ativado com o gás ou o odor que se quer retirar, com a concentração desse mesmo gás/odor, a temperatura de operação e, por fim, os estágios de filtragem que antecedem o filtro de carvão. O filtro de carvão ativado, também conhecido como filtro químico porque nele ocorre uma reação química, estando aplicado em um banco de filtragem, será por ele o estágio que definirá o tamanho desse banco, independentemente dos estágios anteriores a ele aplicados. A reação química que ocorre é uma reação de adsorção, ou seja, o gás ou odor é retido parcialmente pelo carvão, deixando passar parte sem reação, daí, a afirmação que o filtro de carvão ativado reduz a concentração e não remove totalmente o odor ou gás. Esse fato é desconhecido pela maioria dos projetistas de ar condicionado/ventilação e pelos usuários. Se fosse uma reação de absorção, todo o gás ou odor seria retido de uma só vez e o filtro ficaria saturado em pouco tempo de uso. Mas voltando aos fatores que importam na seleção desse filtro: • Vazão (em m3/h) • Afinidade química (reação do carbono com o produto orgânico/inorgânico) • Concentração do gás ou odor (PPM, PPT, mg/l) • Temperatura de operação do processo • Filtros que antecedem o estágio de carvão ativado (filtros grossos até absolutos) • Umidade relativa no processo São os 6 fatores juntos que definem a seleção do filtro. Em relação à vazão, esse dado deve ser o suficiente para permitir uma perda de carga pequena e uma velocidade de passagem que facilite a afinidade química. A afinidade química ou reatividade está em função do nº de átomos de carbono e do tamanho da cadeia carbônica do gás ou odor. Gases como metano e etileno têm pouca reatividade química em função da ligação química entre os átomos de carbono de sua cadeia. Gases como hidrocarboneto e voláteis - gasolina, querosene e de cadeia carbônica elevada - têm mais afinidade com o carvão ativado; não deixamos de mencionar produtos tais como: hidrogênio e monóxido de carbono, onde a afinidade com o carvão ativado é nenhuma. Assim uma excelente atividade química (afinidade) tem como fator de atividade o valor de 33% em média do peso do filtro de carvão ativado para cada quilo do peso do gás/odor. Um valor bom de atividade química tem como fator de atividade o valor de 16,67% em média do peso do filtro de carvão ativado para cada quilo do peso do gás/odor. Definimos como valor regular de atividade o fator de atividade com o valor de 5% em média do peso do filtro de carvão ativado para cada quilo do peso do gás/odor. E, por fim, definimos valor pobre ou não adsorvível para o valor menor que 5% em média do peso do filtro de carvão ativado para cada quilo do peso do gás/odor. O fator concentração do gás ou odor é que determinará se atividade química será intensa ou tênue, pois concentração abaixo de 1% (conhecidos como traços) para certos gases ou odores representa uma vida útil para o filtro em relação à concentração acima de 1% ou mais. Quanto mais concentrado o gás ou odor a ser reduzido, maior deve ser a carga do carvão ativado em peso a ser utilizado. Em muitos casos, devem ser utilizados 2 (dois) estágios de filtros de carvão ativado para não concentrar a carga do carvão em um estágio só e deixar o filtro com perda de carga inicial alta. A temperatura de operação também é outro fator determinante da seleção. O carvão ativado opera em uma faixa de temperatura entre 20 e 35ºC. Acima do valor de 35ºC, a reação química diminui, deixando passar mais gás ou odor que no valor de 25ºC. Em relação aos filtros que antecedem o filtro de carvão ativado, estes devem remover as partículas grossas, finas ou até submicrônicas para garantir que a passagem de gás ou odor passe pelo filtro de carvão ativado. Se essas partículas não forem removidas, vão ficar acumuladas no filtro, dificultando a reação química ou até fazendo com que ela não se realize, o que tornará inútil esse filtro. A seleção dos estágios de filtragem que antecedem o filtro de carvão está em função do processo existente e difere de processo para processo, por isso, esta informação não pode ser negligenciada ou exacerbada em sua realidade para não deixar o processo de filtragem: • Muito caro, se exacerbou nos filtros aplicados que não precisam ser utilizados ou • muito caro, se negligenciou nos filtros que tornaram o sistema inoperante, pois o valor aqui se refere ao custo do sistema implantado e que não funciona para aquilo que se projetou. O último fator que se deve levar em conta é a umidade relativa envolvida no processo existente. O carvão do filtro de carvão ativado tem “preferência” em reagir com o vapor d’água do que com o gás/odor que se quer retirar. Valores acima de 70% de umidade relativa no processo de filtragem vão obrigar a ter estágio de filtros “demister” ou coalescentes para retirar o vapor d’água. Como esses aspectos técnicos indicados em projetos e conferidos em medidas em campo, o sistema de filtragem com carvão ativado atingirá seu objetivo, pois estará tecnicamente “habilitado” para atingi-lo. Vale lembrar que existem fatores técnicos que são experimentais e que se solucionam após o sistema de filtragem estar operando. Informe todos os fatores técnicos de seleção de filtros de carvão ativado para que a sua consulta seja completa e você tenha custo-benefício condizente com a instalação projetada. Engº Alexandre Fornasaro Representante Técnico Comercial do Grupo VECO em São Paulo Colaborador GRUPO VECO desde: 1996 ind-arcond@veco.com.br |
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