Как угольный фильтр чистит воздух?

Все знают, что уголь хорошо впитывает, в том числе и вредные вещества. Угольные фильтры широко используются для фильтрации воды и воздуха. В бризерах и проветривателях для очистки воздуха от различных примесей, выхлопных газов и неприятных запахов тоже используются угольные фильтры. Расскажем о том, как это работает.

Уголь – очень хороший сорбент. Поверхность угля неровная, пористая. Для молекул различных газов это все равно, что гигантсткие каньоны и глубокие пещеры для человека. Молекулы проникают глубоко в структуру угля. Адсорбционные фильтры изготовлены из активированного угля, он имеет более пористую структуру. Это увеличивает поверхность сорбента, ведь каждая пора — это увеличение рабочей площади фильтрации. Чем больше поверхность сорбента, тем больше газов можно отфильтровать за тот же промежуток времени. Чем разнообразнее неровности на поверхности угля, тем больше разных газов задерживает сорбент.

Макропоры, мезопоры и микропоры адсорбируют большие, средние и маленькие молекулы газов соответственно.

Угольный фильтр захватывает неприятные запахи достаточно быстро, но когда угольный фильтр забивается, он постепенно и в очень маленьких количествах отдает некоторые молекулы отфильтрованных веществ в атмосферу. Человек уже не чувствует неприятного запаха, потому что это несравнимо малые величины и выделяется не все, что было поглощено углем, а только очень малая часть. Именно поэтому фильтр надо регулярно менять, в зависимости от уровня загрязненности окружающей среды, в среднем — один раз в год. Возможно, реже.

Активированный уголь, являющийся основой фильтра, почти не содержит примесей и на 97% состоит из углерода. В структуру угля входят аморфный углерод и кристаллы графита, атомы кислорода, азота и других веществ. Неоднородная структура обеспечивает высокую пористость, что, в свою очередь, гарантирует прекрасную фильтрацию.

Между поверхностью угольного фильтра и молекулами загрязнителей возникает межмолекулярное взаимодействие. Это процесс поляризации, открытый Й. Д. Ван дер Ваальсом в 1869 году. Молекулы летучих соединений и газов притягиваются к сорбенту.

Загрязнители удерживаются на сорбенте благодаря хемосорбции, то есть когда между молекулами загрязнителей и сорбента происходит химическая реакция. В фильтре АК от Tion содержатся специально подобранные катализаторы, которые ускоряют эти реакции. Молекулы вредных газов и летучих соединений образуют новое соединение с активированным углем и навсегда остаются на фильтре.

Когда вся доступная пористая поверхность угля забивается молекулами газов, его нельзя почистить. В случаях сильной загазованности уличного воздуха рекомендуется устанавливать в бризер фильтр АК-XXL с увеличенной емкостью.

Эффективность фильтра АК зависит от режима работы бризера: чем медленнее воздух проходит через фильтр, тем больше времени у молекул осесть на поверхности активированного угля. Эффективность АК фильтра на первой скорости (30 м3/ч) — выше 90%, в режиме Turbo (120 м3/ч) — выше 75%.

Эффективность АК-XXL при 30 м3/ч — 99,9%, в режиме Turbo — выше 90%.

Весь уличный воздух, поступающий в бризер проходит через несколько фильтров: фильтр грубой очистки, угольный фильтр и HEPA фильтр. Мы подробно рассказали о работе HEPA фильтра в другой нашей статье, прочитав ее вы сможете узнать о том, почему фильтры HEPA эффективны при самой тонкой фильтрации воздуха от мельчайшей пыли и аллергенов.

К сожалению, экология больших мегаполисов оставляет пожелать лучшего. Городской воздух включает в себя смесь разнообразных газов, появляющихся в результате работы промышленных предприятий, из выхлопных газов автотранспорта и других выбросов.

Особенное внимание следует обратить на то, что, к сожалению, не всегда можно узнать, что точно и в каком объеме было выброшено в окружающую среду. Не все промышленные предприятия оснащены современными системами газоочистки.

Кроме того, наибольшую угрозу для экологии города и здоровья людей вызывают огромные выбросы выхлопных газов. Они не исчезают из воздуха, они не застывают над дорогами, ветер разносит их во все стороны.

Смешиваясь с воздухом, они теряют едкий запах и их присутствие становится неощутимым.

Вот только небольшой список веществ, которые постоянно присутствуют в городском воздухе:

1. Фенол
2. Бензол
3. Диметилфталат
4. Толуол
5. Стирол
6. Этилбензол
7. Этилацетат
8. Бутилацетат
9. Ксилол
10. 1,2-дихлорэтан
11. Бензпирен (бензапирен)
12. Ртуть
13. Фтороводород
14. Бораты (соли борной кислоты)

При наличии сильной концентрации загрязнений, рекомендуется использовать фильтр АК-XXL как наиболее эффективный в борьбе с вредными газами и источниками неприятных запахов. На первой скорости работы фильтр АК-XXL показывает более 90% эффективности против всех вышеперечисленных загрязнителей.

Большинство бризеров Tion и Ballu укомплектовано высококачественными адсорбционными каталитическими фильтрами. От угольных фильтров можно отказаться, когда нужна большая производительность бризеров: угольный фильтр сокращает скорость притока свежего воздуха примерно на 20 м³/час. Надобность в угольных фильтрах пропадает, если бризер используется в качестве устройства приточной вентиляции в загородном доме, построенном в экологически благоприятном районе.