یکی از پرکاربردترین فیلترها در صنعت تصفیه آب و فاضلاب، فیلتر کربن می باشد. استفاده از دستگاه فیلتر کربن بعد از دستگاه فیلتر شنی الزامی است زیرا بیشتر آب دارای کلر آزاد، بو، طعم و رنگ های مخصوص تصفیه می باشد. از فیلتر کربنی در سیستم های جذبی استفاده می‌شود، زیرا به دلیل سطح فعال بالای کربن، به عنوان یک جاذب بسیار قوی شناخته می‌شود و همچنین به دلیل سطح تماس بالای کربن و ساختار مولکولی بسیار ظریف، می‌تواند بسیاری از مواد شیمیایی را جذب کند.
فیلتر کربن فعال چیست؟
فیلتر کربن شامل یک بستر کربن است که در یک پارچه یا مواد مشبک پوشانده شده است. این فیلترها ترکیبات گازی را از هوا حذف می کنند. مولکول هایی مانند بوها و ترکیبات آلی فرار (VOCs) بسیار ریز هستند و مستقیماً از فیلتر کربن هوای معمولی عبور می کنند. فیلترهای کربن فعال این مولکول ها را به دام می اندازند و آنها را از هوای خانه شما خارج می کنند.
فیلتر کربن فعال چگونه کار می کند؟
کربن فعال موجود در فیلترهای هوای کربنی یک ماده بسیار متخلخل است. در واقع، آنقدر متخلخل است که کربن فعال معمولی دارای مساحت 1000 متر مربع در هر گرم است . این یک کیلومتر مربع به ازای هر گرم ماده است! چرا مساحت سطح کربن فعال اینقدر مهم است؟ هر چه سطح آن بیشتر باشد، شانس بیشتری برای جذب مولکول‌ها توسط کربن فعال خواهد داشت. فیلترهای هوای کربن فعال، گازها را با به دام انداختن آنها در شبکه ای از مولکول های کربن، از هوا خارج می کنند. این فرآیند جذب نامیده می شود .
فیلترهای هوای کربن و فرآیند جذب
همانطور که هوا از فیلتر کربن عبور می کند، تمام مولکول های موجود در هوا نیز از فیلتر عبور می کنند. هنگامی که مولکول ها از فیلتر کربن عبور می کنند، از کربن فعال عبور می کنند. برخی از مولکول ها در اثر فرآیند جذب در کربن به دام می افتند . جذب زمانی اتفاق می افتد که یک ذره به سطح یک ماده گیر کند. این یک مفهوم مهم برای درک فیلترهای کربنی است. هرچه سطح بیشتری در دسترس باشد، شانس بیشتری برای چسبیدن ذره به فیلتر کربن دارد. جذب d مانند جذب b است ، اما یک تفاوت مشخص وجود دارد. جذب d زمانی اتفاق می افتد که یک ذره به سطح یک ماده گیر کند. جذب b زمانی اتفاق می افتد که ذره ای در داخل یک ماده گیر کند.
هنگام خرید فیلتر کربن به چه نکاتی توجه کنیم؟
همه فیلترهای هوا برابر نیستند. این امر به ویژه در مورد فیلترهای هوای کربنی صادق است. هنگام خرید فیلتر کربن باید به چند نکته توجه کنید: مقدار کربن با فیلترهای هوای کربنی، هرچه کربن بیشتری استفاده شود، بهتر است. هنگامی که کربن با ترکیبات هوا اشباع می شود، کارایی خود را از دست می دهد. فیلتر کربن هوا با لایه نازکی از کربن فقط بوها را برای مدت کوتاهی فیلتر می کند. انواع مختلفی از کربن فعال نیز وجود دارد. بسته به فرآیند تولید، کربن فعال می تواند سطح و محل اتصال بیشتری داشته باشد، بنابراین کارآمدتر خواهد بود. با این حال، به طور کلی، هرچه کربن بیشتری استفاده شود، بهتر است. ضخامت لایه کربن. فیلترهای هوای کربنی با لایه ضخیم کربن نسبت به فیلترهای با لایه نازک موثرتر خواهند بود. این به این دلیل است که ترکیبات موجود در هوا باید از لایه های بیشتری از کربن عبور کنند.همانطور که بوها و VOC ها از طریق فیلتر کربن ضخیم جریان می یابند، شانس بیشتری برای چسبیدن آنها به مواد کربنی وجود خواهد داشت. نوع فیلتر برخی از فیلترهای کربنی از کربن احاطه شده در یک شبکه پلیمری تشکیل شده اند. این نوع فیلترهای هوا از نوع پیش فیلتر کربن هستند . آنها برای حذف ذرات گرد و غبار معمولی از هوا طراحی نشده اند، بنابراین از آنها همراه با فیلتر هوای دارای رتبه MERV استفاده کنید. انواع دیگر فیلترهای هوای کربنی از کربن محصور شده در فیلتر هوای استاندارد MERV تشکیل شده است. اگر از این نوع فیلتر کربن هوا استفاده می کنید، دیگر نیازی به استفاده از فیلتر اضافی نخواهید داشت، زیرا یک فیلتر از فیلتراسیون استاندارد ذرات و بو/VOC مراقبت می کند. آنها برای حذف ذرات گرد و غبار معمولی از هوا طراحی نشده اند، بنابراین از آنها همراه با فیلتر هوای دارای رتبه MERV استفاده کنید.انواع دیگر فیلترهای هوای کربنی از کربن محصور شده در فیلتر هوای استاندارد MERV تشکیل شده است. اگر از این نوع فیلتر کربن هوا استفاده می کنید، دیگر نیازی به استفاده از فیلتر اضافی نخواهید داشت، زیرا یک فیلتر از فیلتراسیون استاندارد ذرات و بو/VOC مراقبت می کند. آنها برای حذف ذرات گرد و غبار معمولی از هوا طراحی نشده اند، بنابراین از آنها همراه با فیلتر هوای دارای رتبه MERV استفاده کنید. انواع دیگر فیلترهای هوای کربنی از کربن محصور شده در فیلتر هوای استاندارد MERV تشکیل شده است. اگر از این نوع فیلتر کربن هوا استفاده می کنید، دیگر نیازی به استفاده از فیلتر اضافی نخواهید داشت، زیرا یک فیلتر از فیلتراسیون استاندارد ذرات و بو/VOC مراقبت می کند. آنها برای حذف ذرات گرد و غبار معمولی از هوا طراحی نشده اند، بنابراین از آنها همراه با فیلتر هوای دارای رتبه MERV استفاده کنید. انواع دیگر فیلترهای هوای کربنی از کربن محصور شده در فیلتر هوای استاندارد MERV تشکیل شده است. اگر از این نوع فیلتر کربن هوا استفاده می کنید، دیگر نیازی به استفاده از فیلتر اضافی نخواهید داشت، زیرا یک فیلتر از فیلتراسیون استاندارد ذرات و بو/VOC مراقبت می کند. آنها برای حذف ذرات گرد و غبار معمولی از هوا طراحی نشده اند، بنابراین از آنها همراه با فیلتر هوای دارای رتبه MERV استفاده کنید. انواع دیگر فیلترهای هوای کربنی از کربن محصور شده در فیلتر هوای استاندارد MERV تشکیل شده است. اگر از این نوع فیلتر کربن هوا استفاده می کنید، دیگر نیازی به استفاده از فیلتر اضافی نخواهید داشت، زیرا یک فیلتر از فیلتراسیون استاندارد ذرات و بو/VOC مراقبت می کند.
مزایا و معایب استفاده از فیلتر کربن فعال
فیلترهای هوای کربن فعال برای چند مورد مختلف مفید هستند. با این حال، استفاده از فیلتر کربنی دارای معایبی نیز می باشد. در اینجا مزایا و معایب استفاده از فیلتر کربن فعال آورده شده است: فیلتراسیون VOC فیلترهای هوای کربن فعال ترکیبات آلی فرار (VOCs) را فیلتر می کنند . VOC ها هم از داخل و هم از بیرون خانه شما می آیند. در داخل خانه، آنها عمدتاً از چیزهای اطراف خانه مانند پاک کننده ها، رنگ ها و خوشبو کننده های هوا می آیند. دود و آلودگی هوا، VOCهایی هستند که از خارج از خانه شما می آیند. خنثی سازی بو فیلترهای هوای کربن فعال نیز بوهای داخل خانه را از بین می برند. ترکیبات بدبو آنقدر کوچک هستند که توسط یک فیلتر کربن هوای خانگی معمولی به دام نمی‌افتند. با این حال، بسیاری از این ترکیبات به آسانی با کربن فعال واکنش داده و باعث حذف بو از هوا می شود. معایب:بدون فیلتر ذرات فیلترهای کربن فعال برای حذف گرد و غبار، گرده و ذرات هوای معمولی موجود در خانه شما طراحی نشده اند. بنابراین، همچنان باید از فیلتر کربن هوای استاندارد MERV خود در سیستم AC یا کوره خانه خود استفاده کنید. با این حال، برخی از فیلترهای دارای رتبه MERV وجود دارند که لایه ای از کربن فعال را در ساختار خود گنجانده اند. این فیلترها اساساً 2 در 1 برای حذف بو / VOC و حذف ذرات هستند. اگر از یکی از این فیلترهای کربنی در سیستم تهویه مطبوع خانه خود استفاده می کنید، دیگر نیازی به فیلتر هوای اضافی با رتبه MERV ندارید. نیاز به تعویض منظم دارد. برخلاف فیلترهای هوای چین دار، فیلترهای هوای کربن فعال با استفاده بیشتر کارایی کمتری دارند. این بدان معناست که پس از مدتی استفاده از فیلتر هوای کربن، دیگر کار نخواهد کرد. مهم نیست که چه اتفاقی می افتد، استفاده از یک فیلتر کربن قدیمی کمتر از فیلتر جدید موثر خواهد بود.بنابراین به یاد داشته باشید که فیلتر کربن را به طور منظم تعویض کنید. توصیه می کنم فیلتر کربن خود را حداقل هر 3 ماه یکبار تعویض کنید. اما بستگی به اندازه و ضخامت فیلتر و همچنین میزان آلودگی هوای خانه شما دارد. بهترین کار این است که با سازنده فیلتر کربنی که استفاده می کنید مشورت کنید. اگر دوباره شروع به استشمام بوهای اطراف خانه خود کردید، ممکن است زمان تعویض فیلتر کربن فرا رسیده باشد.
تمیز کردن فیلتر کربنی
متأسفانه، راهی برای تمیز کردن مؤثر فیلتر کربن توسط خودتان وجود ندارد. فعال سازی مجدد کربن یک فرآیند پیچیده و پرهزینه است که معمولاً در یک کارخانه انجام می شود. بنابراین بهتر است به جای آن یک فیلتر جدید دریافت کنید. روش‌هایی برای تمیز کردن وجود دارد که به شما می‌گویند فیلتر را با آب تمیز کنید یا فیلتر را جاروبرقی بکشید. اما این روش ها فقط ذرات گرد و غبار را پاک می کنند. این ترکیبات بو یا VOC ها را حذف نمی کند. آیا باید در خانه خود از فیلتر هوای کربنی استفاده کنید؟
کمک می کند. حتی اگر هیچ بویی را متوجه نشدید، استفاده از فیلتر هوای کربنی می تواند VOC های مضر را از هوای خانه شما پاک کند. آلاینده های مضر مانند بوها و گازها مستقیماً از فیلترهای MERV بالا و HEPA عبور می کنند. حتی اگر از فیلتر هوای پلیسه دار کارآمد در خانه خود استفاده کنید، فیلترهای هوای کربنی همچنان مزایایی را به همراه خواهند داشت. فقط یک فیلتر کربن فعال می تواند بوها و گازهای موجود در هوای خانه شما را به دام بیندازد و خنثی کند. استفاده از نور UV به ضد عفونی کردن هوای اتاق شما نیز کمک می کند. اما نورهای فرابنفش تنها در خنثی کردن موجودات ارگانیک و زنده موثر هستند. در حالی که نور ماوراء بنفش می تواند کپک، کپک، باکتری و ویروس ها را از بین ببرد، در از بین بردن بو یا VOC از هوای خانه شما کمکی نمی کند. فیلترهای هوای کربن فعال تنها راه برای حذف بو و VOC از هوای خانه شما هستند.
فیلترهای هوای کربن مونوکسید کربن (CO) را حذف نمی کنند
حتی اگر فیلترهای هوای کربن فعال می توانند برخی از ترکیبات گازی را از هوا حذف کنند، اما نمی توانند همه آنها را حذف کنند. مونوکسید کربن (CO) مستقیماً از فیلتر کربن می لغزد. بنابراین اگر از فیلتر هوای کربنی استفاده می کنید، همچنان باید از یک مانیتور CO در خانه خود استفاده کنید. کربن فعال چگونه ساخته می شود؟
کربن فعال توسط فرآیند فعال سازی ایجاد می شود که آن را برای تصفیه هوا بسیار مفید می کند. از آنجایی که کربن
فعال بسیار متخلخل است، سوراخ ها و تونل های زیادی دارد که سطح آن را به شدت افزایش می دهد. این سوراخ ها و تونل ها به عنوان تله برای بوها و ترکیبات آلی فرار عمل می کنند. دو روش اصلی برای تولید کربن فعال وجود دارد: تصفیه گاز و تصفیه شیمیایی این دو روش مختلف بسته به مراحل انجام شده می توانند محصولات مشابهی تولید کنند.
به طور کلی، تولید فیلتر کربن فعال مراحل زیر را دنبال می کن
د کربن سازی ابتدا یک ماده غنی از کربن با حرارت دادن آن در یک محفظه به کربن خالص تبدیل می شود. مواد معمولی مورد استفاده برای کربن سازی چوب، زغال سنگ یا پوسته نارگیل هستند. مواد غنی از فیلتر کربن در یک کوره قرار می گیرند و تا دمای بسیار بالا، در حدود 600-900 درجه سانتیگراد گرم می شوند. پس از فرآیند حرارت دهی، تنها حدود 20 تا 30 درصد از وزن اولیه مواد باقی می ماند.
