Dimensionamento di una colonna a carbone attivo

Per dimensionare una colonna a carbone attivo, il progettista sceglie un valore di EBCT (tempo di contatto a letto vuoto) e successivamente calcola il volume della colonna, conoscendo la portata in ingresso.

In seguito occorre calcolare il tempo di esaurimento tes della colonna pari a:

A questo tempo ci saranno un numero di ricambi d'acqua pari a:

Successivamente, conoscendo il volume della colonna e scegliendo l'area alla base è possibile calcolarne l'altezza. Il valore di x0 è ricavato dall'isoterma di riferimento, nota la concentrazione di inquinante c0 nel flusso d'ingresso con portata Q.

Nella pratica non si mette mai una colonna sola perché quando si rigenera occorre interrompere il flusso. Si metteranno due o tre colonne in parallelo che lavorano ad intervalli temporali diversi. In caso di due colonne che lavorano ad intervalli temporali diversi, ogni colonna deve da sola garantire che l'inquinante venga abbattuto fino alla concentrazione limite.

In caso di tre o più colonne a carbone attivo, occorrerà effettuare un bilancio di massa del tipo:

per poter conoscere le concentrazioni ammissibili al termine di ciascuna colonna.

E' possibile anche utilizzare il carbone attivo granulare: esso viene aggiunto nel sedimentatore, dopodiché l'acqua uscente viene filtrata e successivamente passata nuovamente in una colonna a carbone granulare. Il carbone attivo in polvere viene però perso con i fanghi e non può venire recuperato. I sistemi a rigenerazione prevedono invece la riattivazione del carbone attivo direttamente sul luogo di utilizzo.

La rigenerazione consiste nel deadsorbimento degli inquinanti che può avvenire essenzialmente in quattro modi diversi: facendo passare attraverso il letto di carbonio un gas inerte, scaldando il letto, utilizzando un flusso di vapor d'acqua che vada a sostituire le sostanze adsorbite oppure sfruttando una diminuzione della pressione dell'aria.

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Prossimo concerto: 10 Maggio 2014 ore 21 presso la Chiesa dei Battuti a Caselle Torinese. Seguirà programma dettagliato.

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