Proteção Respiratória

Filtros para Remoção de Hidrocarbonetos

10 abr 11 Por Claudinei Machado 0 comentários
Filtro carvão ativado ar respirável

Filtros para Remoção de Hidrocarbonetos

 Carvão Ativado 

Filtros para Remoção de Hidrocarbonetos por Adsorção

    Compressores lubrificados com óleo mineral ainda que novos, limpos e eficientes enviam muitos hidrocarbonetos para as linhas de ar comprimido. No caso dos compressores a pistão, isso se deve a lubrificação dos pistões em si e da carbonização do óleo quando os metais sofrem sobreaquecimento. No caso dos compressores a parafuso, o óleo precisa vedar a folga entre os parafusos (macho e fêmea) e mesmo após a separação do ar e óleo (no filtro separador ar e óleo) o ar acaba sendo arrastado com névoa de óleo para a linha de distribuição de ar. Automóveis, empilhadeiras e grupos geradores emitem poluentes nocivos e os padrões internacionais de emissões são destinados a regulamentar e controlar essas emissões. Veículos, em geral, emitem hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), óxidos nitroso (NOx) e material particulado atmosférico (MP) como poluentes. Neste artigo tratarei da compreensão do princípio de operação dos filtros de carvão ativo por adsorção para remover hidrocarbonetos de sistemas de ar respirável.

 

Adsorção

A adsorção física é empregada em máscaras contra gases, filtros, películas catalisadores de monóxido de carbono. Nela as moléculas do adsorvente e do adsorvato interagem por interações de van der Waals, que apesar de serem interações de longo alcance, são fracas e não formam ligações químicas. A adsorção é a união das moléculas ou partículas a uma superfície (deve ser diferenciado de absorção), ou o preenchimento de poros em um sólido. As ligações na superfície são geralmente fracas e reversíveis.  Os adsorventes mais comuns industrial de carvão ativado, sílica gel e alumina, pois apresentam áreas de grande superfície por unidade de peso. O carbono ativado é produzido por material orgânico assado e decomposto em grânulos de carbono – geralmente produzidos com casca de coco ou madeira. O gel de silicone é uma matriz de dióxido de silício hidratado. A alumina é extraído ou precipitado de óxido de alumínio e/ou hidróxido de alumínio.


Carvão Ativado

O carbono ativado é de longe o material adsorvente mais  produzido para essa finalidade. O carvão ativado é normalmente, em pó ou granulada como carbono amorfo caracterizada por grande área superficial por unidade de volume. 

A grande área de superfície é devido ao enorme número de poros finos. O carbono ativado é capaz de recolher os gases (vapores de combustível, COV), líquidos ou substâncias dissolvidas na superfície de seus poros.

       Adsorção em carvão ativado é seletiva, favorecendo ligações apolares sobre substâncias polares. Comparado com outros adsorventes comerciais, carvão ativado tem um amplo espectro de atividade de adsorção, a estabilidade física e química excelente, e a facilidade de produção a partir de materiais facilmente disponíveis.  

Sorção: É a ligação física da matéria orgânico na superfície do carvão ativado dos meso-poros e de microporos do carvão ativado.
Quase todo o material carbonáceo podem ser utilizados para a fabricação de carvão ativado. Madeira, turfa e lenhite são comumente usados ​​para os materiais de descoloração.

Ativação

Ativação é o processo de tratamento de carbono para abrir um enorme número de poros na (carbonos descoloração) de 1,2 para 20 nanômetros de diâmetro (gás carbônico-adsorvente) ou até a faixa de 100 nm de diâmetro. Após a ativação, o carbono tem a grande área de superfície responsáveis ​​pelos fenômenos de adsorção. Carbonos que não tenham sido previamente submetidos a altas temperaturas são mais fáceis de ativar. A oxidação seletiva da base de carbono com vapor, dióxido de carbono, gases de combustão ou de ar é um método de desenvolvimento da estrutura de poros. Outros métodos exigem a mistura de produtos químicos, como cloretos metálicos (particularmente o cloreto de zinco) ou sulfetos e fosfatos, sulfeto de potássio, tiocianato de potássio ou ácido fosfórico. Um grama de carvão ativado pode ter uma área superior a 400 m², com 1500 m² sendo facilmente alcançável. Para comparação, uma quadra de tênis é de cerca de 260 m².