I sistemi di abbattimento per Adsorbimento

L’adsorbimento è un fenomeno che consiste nell’adesione e nel concentramento di sostanze disciolte o aerodisperse a ridosso della zona superficiale di un corpo.

Nel campo dei sistemi di bonifica delle emissioni si sfrutta questo processo facendo fluire l’aria da trattare attraverso un materiale poroso; il materiale, detto adsorbente, è in grado di trattenere gli inquinanti sulla sua superficie e permette così di ripulire il flusso dai contaminanti volatili.

L’adsorbimento viene generalmente utilizzato quando l’aria è contaminata da uno o due composti pregiati che devono essere riutilizzati nei processi industriali; in questo caso il materiale adsorbente permette di raccogliere queste sostanze per poi reimpiegarle nel ciclo produttivo.
Il processo di adsorbimento viene utilizzato anche in presenza di un gran numero di composti organici a bassa concentrazione: non essendo economicamente vantaggioso procedere alla loro raccolta, bisogna necessariamente preconcentrare questi inquinanti per adsorbimento per poi eliminarli tramite combustione termica o catalitica.

Sulla base della natura delle forze che impegnano il materiale adsorbente e l’inquinante, cioè la sostanza adsorbita, si possono distinguere l’adsorbimento chimico e quello fisico.
L’adsorbimento chimico non viene molto utilizzato in quanto i legami chimici che si vengono ad instaurare tra sostanza adsorbente e contaminante pregiudicano l’utilizzo continuativo del sistema: una volta formatisi i legami bisogna necessariamente rimpiazzare la sostanza adsorbente.
Nell’adsorbimento fisico, invece, la molecola contaminante viene trattenuta sulla superficie del materiale adsorbente da deboli forze elettrostatiche. In questo caso il materiale adsorbente può essere facilmente riutilizzato dopo un processo di rigenerazione che consiste in definitiva nella rimozione del contaminante.

In questi sistemi gli adsorbenti più utilizzati sono quelli che permettono di attuare la rigenerazione. Le numerose applicazioni industriali prevedono il raro utilizzo del gel di silice, dell’allumina attivata e dei polimeri sintetici, molto diffuse sono invece le zeoliti sintetiche ed estremamente utilizzato è il carbone attivo.
Tutti questi materiali sono caratterizzati da una microporosità talmente elevata da garantire loro uno sviluppo superficiale impressionante. La superficie per unità di peso è quasi sempre superiore a 500 metri quadrati per ogni grammo di materiale per cui le sostanze in grado di legarsi sono quantitativamente molto elevate.

I sistemi di adsorbimento si impiegano spesso per la rimozione dei composti organici e possono essere utilizzati nell’ambito di un’ampia gamma di concentrazioni che varia da 10 ppm a circa 10000 ppm. Il limite superiore di concentrazione è essenzialmente dovuto al pericolo di esplosione che si può verificare quando la concentrazione totale dei composti organici volatili supera il 25% del LEL e può essere soggetta a forti oscillazioni.
Per quanto riguarda l’efficacia nell’abbattimento, un sistema ad adsorbimento predisposto nel modo più appropriato è generalmente in grado di rimuovere dal 95 al 98% dei contaminanti organici presenti nell’aria.