Indoor growing: Vybíráme vhodný pachový filtr s aktivním uhlím

18. 10. 2023

Aktivní uhlí lze získat z různých materiálů, jako je černé uhlí (antracit), kokosové skořápky, hnědé uhlí a dřevo. Z finančních důvodů se aktivní uhlí většinou vyrábí procesem aktivace vodní párou. Při tomto procesu se výchozí materiál aktivuje horkou párou ve vakuu v peci při teplotě přibližně 900 až 1100°C.

Nepřítomnost kyslíku zabraňuje hoření materiálu. Místo toho horko způsobí, že se vnitřní povrch materiálů výrazně zvětší. Aktivní uhlí, které takto vznikne, lze dále zpracovávat pro různé účely.

Jak funguje pachový filtr s aktivním uhlím

Filtr s aktivním uhlím má v závislosti na použitém uhlí určité adsorpční schopnosti. Jakmile začne uhlím procházet vzduch, zachytí se molekuly pachu uvnitř aktivního uhlí a dojde k adsorpci organických sloučenin. Viz žluté značení na obr. níže. Proudění vzduchu také způsobuje snížení kapacity filtru. To je srovnatelné například s baterií, která je připojena ke spotřebiči. Průtok vzduchu (měřený v m³/h) má odpovídající vliv na životnost filtru.

Rozhodující vliv na průtok vzduchu má pokles tlaku filtru, a tedy odpor uhlí vůči průtoku vzduchu.

Filtry naplněné granulátem uhlí (např. 4 x 8 mm) mají 1,4krát vyšší odpor než filtry naplněné aktivním uhlím ve formě pelet (4 mm). Na trhu najdete i filtry, které používají filtrační textilie naplněné uhelným prachem. Pokles tlaku je zde 2,5krát vyšší než u filtrů naplněných uhlím ve formě pelet (4 mm).

Při filtraci vzduchu platí následující pravidla:

Čím menší jsou částice uhlí, tím větší je odpor proti průtoku vzduchu.
Čím vyšší je odpor (pokles tlaku filtru), tím nižší je průtok vzduchu z odsávacího ventilátoru.
Pokles tlaku filtru je tedy faktorem podílejícím se na kvalitě filtru.

Příklad: Filtr s objemem uhlí 2 l naplněný granulátem uhlí 4 x 8 mm, se připojí k potrubnímu ventilátoru o výkonu 160 m³/h. Efektivní průtok vzduchu s filtrem činí přibližně 100 m³/h. Stejný filtr s aktivním uhlím ve formě pelet (4 mm) dosahuje průtoku vzduchu 140 m³/h. Filtr s uhelným prachem ve filtrační textilii (záclonovině) dosahuje pouze 70 m³/h.

Z toho vyplývá, že životnost uhlíkového filtru závisí na schopnosti uhlí absorbovat jód a na množství průtoku vzduchu v m³/h.

Pokud se průtok vzduchu filtrem naplněným peletami sníží ze 140 m³/h na 70 m³/h, zdvojnásobí se životnost filtru a ventilátor bude méně zatížen.

Kvalita adsorpce dle typu použitého uhlí

Kapacita aktivního uhlí se vyjadřuje jódovým číslem (iodine) v mg/g uhlí nebo hodnotou CTC. Tato hodnota označuje aktivitu tetrachlormethanu v aktivním uhlí a používá se při testování kvality. Čím vyšší je hodnota CTC, tím je filtr účinnější, protože absorbuje více organických sloučenin.

V zásadě platí toto: Čím déle vzduch proudí přes aktivní uhlí (doba kontaktu), tím lepší je výsledek adsorpce. Rozhodujícím faktorem je tedy tloušťka uhlíkového lože, avšak čím je tloušťka uhlíkového lože větší, tím větší je rovněž pokles tlaku. Proto je důležité udržovat určitou dobu kontaktu mezi vzduchem a uhlím.

V praxi to znamená: Pro peletové uhlí CTC70 stačí průtok vzduchu < 200 m³/h na 1–1,5 Kg uhlí. Výsledek filtrování proto závisí také na rychlosti proudění vzduchu. Pokud se objeví zápach, omezte proudění vzduchu! Platí také, že čím je vzduch chladnější, tím lepší je filtrační účinek.

Aktivovní dřevěné uhlí – granulát

Piniové dřevo přeměněné na aktivní uhlí je po aktivaci velmi lehké. Sypná hmotnost činí pouze cca. 200–250 g na litr objemu. U granulátů lze dosáhnout maximálních hodnot CTC ve výši 50–55 %. Příjem jódu činí obvykle max. 500-950 mg/g.

Důvodem relativně nízkých hodnot je nízká měrná hmotnost výchozího materiálu a skutečnost, že dřevo nemůže dlouho snášet vysoké teploty v peci. Uhlí se stává porézním a rozpadá se.

Výhodou je příznivá cena, dobrá dostupnost a zpočátku dobré adsorpční vlastnosti. Nevýhodou je citlivost na vlhkost, vyšší pokles tlaku a nízká adsorpční síla v poměru k objemu, což ovlivňuje jeho životnost.

Aktivní kokosové skořápky

Aktivované kokosové skořápky mají velmi dobré adsorpční vlastnosti a používají se mimo jiné k filtraci těkavých plynů, např. acetonu, benzinu atd. Předpokládá se, že vysoký filtrační výkon je způsoben přírodní vláknitou strukturou skořápek.

Aktivované kokosové skořápky jsou k dispozici také ve formě pelet. Mohou dosáhnout příjmu jódu až 1250 mg/g, hodnota CTC činí max. 50–65 %. Sypná hmotnost činí přibližně 420–500 g/l v závislosti na době aktivace. Nevýhodou je vysoká cena, nedostatek vstupních surovin v souvislosti se sklizní a vysoký pokles tlaku u granulovaného aktivního uhlí.

Aktivní uhlí v peletách na bázi antracitu

Antracit, známý také jako černé uhlí, má od přírody velmi vysoký obsah uhlíku a vysokou měrnou hmotnost. Na rozdíl od granulovaného uhlí je k výrobě pelet nutný další výrobní krok. Černé uhlí se rozemele na prášek a smíchá se s lepidlem (nazývaným také pojivo). K tomuto účelu se obvykle používá živice. Hmota z uhlí a živice se protlačí přes matrici s otvory.

Díky pojivu snáší uhlí vysoké teploty v peci déle než granulované uhlí. To umožňuje dosáhnout hodnot CTC > 100 % a příjmu jódu 1280 mg/g.

Výhodou tohoto typu aktivního uhlí je nízký pokles tlaku a vysoké hodnoty jodového čísla a CTC, kterých je možné dosáhnout.

Resumé:

Lehké filtry naplněné aktivovaným dřevem (4 x 8 mash) v praxi málokdy vydrží déle než 3 měsíce, s ložem o tloušťce 10 cm vydrží filtry déle, pokles tlaku je však pro standardní potrubní ventilátory příliš vysoký.

U textilních filtrů plněných prachem z aktivního uhlí (srovnatelných se záclonovinou) je velmi vysoký pokles tlaku.

Průtok vzduchu je nízký, což prodlužuje dobu kontaktu. Díky nízkému průtoku vzduchu dosahují tyto filtry dlouhé životnosti. Pokud však má být dosaženo vyššího průtoku, jsou zapotřebí vysokotlaké ventilátory s vysokou spotřebou energie. Se zvýšeným průtokem dochází ke snížení adsorpční kvality a životnosti filtru. Účinnost je pak odpovídajícím způsobem horší.

Filtry plněné aktivním uhlím z kokosových skořápek (4 x 8 mash) filtrují velmi dobře a dosahují dlouhé životnosti. Také u nich však dochází k vysokému poklesu tlaku.

Filtry od primaklima jsou plněny antracitem ve formě pelet CTC75 nebo také uhlím z kokosových skořápek, tj. aktivním uhlím té nejvyšší kvality. U Prima Klima filtrů s aktivním uhlím dochází k malému poklesu tlaku. Filtry dosahují vysokého průtoku vzduchu, který lze v případě potřeby snížit. Tím se dosáhne dlouhé životnosti a té nejlepší adsorpce.

Příjem jódu u filtru s aktivním uhlím o objemu 2 litry: objem uhlí 2 litry ve filtru x 470 g/litr sypné hmotnosti = 940 g obsahu uhlí ve filtru.

FAQ

Jak vysoká může být vlhkost vzduchu?
Jak velký může být průtok vzduchu u pachového filtru?
Jsou lehké filtry lepší než těžké?
Jak dlouho vydrží filtr s aktivním uhlí?
Mám nový filtr a vzduch přesto zapáchá?
Vzduch vypouštěný z filtru mírně zapáchá?
Kam a jak mám filtr namontovat?

Nejčastější otázky o pachových filtrech s aktivním uhlím od Prima Klima najdete s odpověďmi ve fotogalerii.

ČTĚTE TAKÉ: Nepodceňte výběr ventilátoru do growboxu

Nabídka Prima Klima filtrů s aktivním uhlím proti zápachu

Prima Klima ECO - repasovatelné filtry do ventilace s max. průměrem 250 mm, CTC75 peletované uhlí, 3cm lůžko
Prima Klima Industry - repasovatelné filtry do ventilace s max. průměrem 400 mm, CTC75 peletované uhlí, 4cm lůžko
Prima Klima Carbocone - repasovatené filtry s kónickým košem a zvýšenou účinností a životností (granulované CTC65 nebo peletované CTC75)
Prima Klima PK-Kombo - pachový filtr s ventilátorem v jednom zvýhodněném kitu

Zdroj textu a fotogalerie: Prima Klima Katalog 2023