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Studio sperimentale su un processo di depurazione di aria inquinata da componenti organici volatili

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5
• acetone, metil-etil-chetone, metil-isobutil-chetone; 
• etilacetato, n butilacetato; 
• stirene, toluene, etilbenzene, isomeri di xilene; 
• etanolo, isopropanolo, n-butanolo; 
• tetraidrofurano; acqua. 
Non sono stati considerati i solventi clorurati, generalmente non utilizzati nei settori della 
verniciatura e della rotocalcografia ed altamente incompatibili nei processi di adsorbimento con 
carbone attivo. 
 
2.3 Caratteristiche degli adsorbenti 
 
Il modello è impostato in generale per simulare il processo di concentrazione con quattro tipologie 
diverse di adsorbenti: zeolite idrofoba del tipo ZSM-5, zeolite idrofoba del tipo Y dealluminata, 
carbone attivo di origine minerale derivato da bitume, carbone attivo di origine vegetale derivato da 
gusci di cocco. 
Nel programma di calcolo sono disponibili diversi file di dati, dedicati alle proprietà chimico fisiche 
degli adsorbenti selezionati, alle loro caratteristiche strutturali, alle interazioni di equilibrio 
termodinamico e di cinetica con gli inquinanti previsti. I file contengono anche le varianti relative 
alle diverse tipologie di adsorbenti in commercio, prodotti da diversi fornitori. 
Le proprietà chimico fisiche degli adsorbenti e le caratteristiche strutturali contenute nei file sono le 
seguenti: 
• densità intrinseca del materiale adsorbente, densità della particella adsorbente (kg/m
3
);  
• frazione di vuoto totale della particella, frazione di vuoto dei macropori; 
• raggio medio degli aggregati microporosi (m); 
• coefficiente di tortuosità dei  macropori; 
• calore specifico dell’adsorbente (Joule/(K  kg )) e conduttività termica (Joule/(K m s)). 
 
Le interazioni di equilibrio e cinetiche tra l’adsorbente e i componenti inquinanti sono definite da 
quattro parametri di equilibrio più un parametro di dipendenza dalla temperatura e da due parametri 
di cinetica di adsorbimento più un parametro di dipendenza dalla temperatura. 
Naturalmente le proprietà e le caratteristiche attinenti il letto adsorbente, quali densità apparente e 
raggio equivalente delle particelle, vanno impostate direttamente dalla tastiera nella schermata del 
modello che dà inizio al calcolo di verifica. 
La presente edizione del modello, oggetto della tesi, concerne in particolare l’estensione del 
medesimo agli adsorbenti di tipo carbonioso. Tale estensione ha richiesto approfondimenti teorici e 
sperimentali sulle caratteristiche strutturali di tali materiali, sulle proprietà di equilibrio 
termodinamico e sui meccanismi di trasferimento di materia all’interno delle particelle, che per 
diversi aspetti presentano divergenze dagli adsorbenti zeolitici. 
Tale estensione è stata condotta sulla base di una esauriente indagine bibliografica, di informazioni e 
dati tecnologici acquisiti dai produttori di carbone attivo, di misure sperimentali in laboratorio e di 
test su apparecchiature pilota. 
Prima di procedere alla esposizione teorica del modello matematico, è opportuno soffermarsi nei 
successivi paragrafi sulle proprietà tecnologiche degli adsorbenti disponibili in commercio e sulla 
descrizione qualitativa di fenomeni ed effetti che caratterizzano il processo di concentrazione dei 
solventi volatili.
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Informazioni tesi

  Autore: Giovanni Iasonna
  Tipo: Laurea I ciclo (triennale)
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria chimica
  Relatore: Angelo Chianese
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 98

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