Dimensionamento customizzato per adsorbimento di contaminanti (esempio: Arsenico)
L’adsorbimento è un processo chimico-fisico relativamente facile da modellare in condizioni ideali. Nell’applicazione pratica, tuttavia, queste condizioni ideali non vengono mai soddisfatte: portata, pH, temperatura e composizione dell’alimentazione possono variare nel tempo, il materiale presenta granulometria non uniforme, la presenza di altre sostanze (fosforo, vanadio, ecc.) interferisce con l’adsorbimento del composto voluto, ecc.
Tutte queste deviazioni dall’idealità sono prese in considerazione dal modello, che permette di gestire correttamente condizioni variabili nel tempo, tiene conto dell’interferenza da parte di altre sostanze, e considera la granulometria del letto, anche con diversa distribuzione spaziale (nell’applicazione reale, le particelle più fini tendono ad accumularsi verso l'uscita). È inoltre prevista la possibilità di simulare batterie di filtri in serie, in parallelo o in una combinazione delle due.
Tutto questo è realizzato con un approccio rigoroso, non limitandosi alla capacità massima di adsorbimento da parte del materiale, ma considerando il trasferimento del contaminante di interesse dalla fase liquida alle particelle, e la migrazione diffusiva all’interno delle stesse.
Il modello permette di predire in modo accurato l’evoluzione della concentrazione in uscita nel tempo e in particolare identifica la durata del filtro necessaria a garantire che la concentrazione di arsenico sia inferiore ai limiti normativi. Una seconda funzione del modello è quella di ausilio al dimensionamento: impostando una durata di vita desiderata del filtro, si restituiscono le dimensioni richieste per poter garantire tale durata.
L’aspetto più interessante del modello è la sua flessibilità: disponendo di dati sperimentali adeguati, esso può venire adattato a qualsiasi tipo di adsorbimento da parte di un letto fisso, sia per liquidi che per gas, mantenendo inalterate tutte le sue funzionalità.
