Filtri a carboni attivi
Gamma impianti grazie alla ventennale esperienza in questo settore realizza e progetta sistemi filtranti a carboni attivi per la deodorizzazione e l'abbattimento di solventi in molteplici settori
I filtri a carboni attivi rappresentano una delle soluzioni più efficaci per il trattamento dell’aria contaminata da vapori, gas e sostanze odorose.
A differenza dei sistemi meccanici o elettrostatici, che trattengono particelle solide o aerosol, questi filtri agiscono per adsorbimento molecolare, catturando composti organici volatili (VOC), solventi e odori residui.
Grazie alla loro versatilità, trovano impiego in numerosi settori industriali: dalla depurazione dell’aria esausta dei processi di verniciatura alla filtrazione finale di impianti di aspirazione fumi, nebbie e polveri.
Principio di funzionamento
Il carbone attivo è un materiale poroso con elevatissima superficie specifica (fino a 1.200 m² per grammo).
Quando l’aria contaminata attraversa il letto filtrante, le molecole inquinanti vengono adsorbite sulla superficie interna dei micropori, trattenute per effetto fisico o chimico.
La capacità di ritenzione dipende da vari fattori:
- tipo di contaminante (polarità, peso molecolare, tensione di vapore);
- concentrazione iniziale e temperatura dell’aria;
- umidità relativa;
- tempo di contatto tra aria e carbone.
Una corretta progettazione assicura che l’aria rimanga a contatto con il materiale per un tempo sufficiente a garantire la completa adsorbimento prima della saturazione del letto filtrante.
Principali applicazioni industriali
I filtri a carboni attivi sono utilizzati in numerosi contesti produttivi per eliminare odori, vapori e residui gassosi che sfuggono ai sistemi di filtrazione tradizionali.
Tra le applicazioni più comuni:
- Verniciatura e trattamento superfici
Utilizzati per l’abbattimento dei vapori di solvente (COV) derivanti da cabine di verniciatura, lavaggio pezzi e impianti di essiccazione.
Garantiscono il rispetto dei limiti emissivi e la riduzione degli odori verso l’esterno.
- Industria chimica e farmaceutica
Impiegati per trattenere gas e vapori organici generati durante reazioni, miscelazioni o processi di evaporazione.
In questi ambienti, spesso vengono associati a pre-filtri a tasche o HEPA per trattenere particelle solide prima dell’adsorbimento.
- Impianti di aspirazione fumi e nebbie oleose
Installati come stadio finale dopo sistemi meccanici o elettrostatici, per neutralizzare odori residui e vapori d’olio derivanti da lavorazioni meccaniche o trattamenti termici.
- Trattamento aria esausta da processi alimentari
Usati per eliminare odori organici in reparti di cottura, tostatura o essiccazione.
Possono essere abbinati a sistemi di filtrazione HEPA o a scrubber a umido, a seconda della composizione del flusso.
- Filtrazione aria di rinnovo e ambientale
In ambienti civili, laboratori o cleanroom industriali, il carbone attivo serve per trattenere ozono, formaldeide, ammoniaca e composti organici volatili presenti nell’aria esterna.
Tipologie costruttive
I filtri a carboni attivi si presentano in diverse configurazioni:
- cassette filtranti a pannello con carbone granulare o in tessuto impregnato, per portate ridotte;
- moduli cilindrici o parallelepipedi con letto granulare riempito a sezione variabile, per impianti industriali di media portata;
- torri o reattori di adsorbimento a flusso ascendente o discendente, progettati per grandi volumi d’aria o gas di processo.
Ogni configurazione viene scelta in base al tipo di inquinante, alla concentrazione e alla durata del ciclo operativo prima della sostituzione o rigenerazione del carbone.
Criteri di dimensionamento
Il corretto dimensionamento di un filtro a carboni attivi è essenziale per garantire l’efficienza e la durata del sistema.
I parametri principali da considerare sono:
- Portata d’aria (m³/h) – determina la sezione utile del filtro e la velocità di attraversamento del letto filtrante.
In genere si mantengono velocità comprese tra 0,1 e 0,3 m/s, per assicurare un’adsorbimento efficace. - Tempo di contatto (tC) – rappresenta il tempo medio in cui l’aria rimane a contatto con il carbone.
In ambito industriale varia da 0,5 a 2 secondi, a seconda della natura dei gas trattati. - Spessore del letto filtrante – normalmente compreso tra 200 e 600 mm.
Maggiore è lo spessore, maggiore sarà la capacità di adsorbimento e la durata tra una sostituzione e l’altra. - Tipo di carbone – selezionato in base all’applicazione:
- carbone attivo da gusci di cocco per solventi e VOC leggeri;
- carbone da lignite o torba per composti solforati e odori organici;
- carbone impregnato con permanganato o metalli catalitici per sostanze specifiche (es. ammoniaca o formaldeide).
- Umidità relativa e temperatura dell’aria – valori troppo elevati riducono la capacità di adsorbimento e vanno compensati con sistemi di pretrattamento o deumidificazione.
Gamma Impianti dimensiona ogni filtro calcolando il tempo di contatto effettivo (tC = V letto / Q aria) e simulando il comportamento del carbone in base al tipo di inquinante e al flusso di processo.
Manutenzione e gestione
Quando il carbone si satura, perde capacità di adsorbimento.
Il filtro va sostituito o rigenerato periodicamente, in base alle ore di lavoro e alla concentrazione di contaminanti.
Un sistema ben progettato include indicatori di saturazione o sensori VOC che segnalano il momento ottimale per la manutenzione, evitando sprechi o inefficienze.
Soluzioni Gamma Impianti
Gamma Impianti progetta e realizza filtri a carboni attivi industriali per portate da poche centinaia a decine di migliaia di metri cubi all’ora.
Le soluzioni includono:
- moduli filtranti a pannello o cilindrici per post-trattamento aria esausta;
- torri di adsorbimento con letto granulare a flusso controllato;
- sistemi combinati con prefiltri meccanici, elettrostatici o a maniche;
- versioni ATEX per vapori infiammabili o ambienti con rischio esplosione.
Ogni impianto viene dimensionato per garantire elevata efficienza, lunga durata e semplicità di manutenzione, assicurando conformità alle normative ambientali e alle emissioni olfattive previste dal D.Lgs. 152/2006.
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