En el sistema de secado, a veces se produce polvo con partículas de tamaño pequeño y el producto terminado no puede ser recolectado completamente solo por el separador ciclónico, lo que requiere la adición de un sistema de recolección de polvo de segunda etapa. En la actualidad, los colectores de polvo industriales comúnmente utilizados son los filtros de mangas y los lavadores húmedos.
Filtro de mangas
1. Introducción
El filtro de manga es un tipo de sistema de recolección de polvo que utiliza una tela filtrante de fibra porosa para filtrar el polvo en el gas polvoriento. Debido a que la tela del filtro tiene forma de bolsa, generalmente se le llama filtro de bolsa.
Ha sido ampliamente utilizado en la recolección de polvo no adherente y no fibroso en muchos procesos de producción industrial y protección ambiental. En términos de cantidad, la aplicación de filtros de mangas representa más del 60 % de la cantidad total de colectores de polvo.
2. Ventajas del filtro de mangas
- Alta eficiencia de recolección de polvo, para partículas de 5 μm, la eficiencia de recolección de polvo puede alcanzar más del 99%.
- Operación estable, fuerte adaptabilidad, procesamiento de volumen de gas de cientos a cientos de miles de metros cúbicos por hora.
- Estructura simple y bajos requisitos técnicos.
- Bajos costos de inversión.
- Operación confiable.
3. Desventajas del filtro Baghouse
- Consume más tela.
- Solo se puede exponer a gases de temperatura más baja.
- Si el gas contiene un alto contenido de humedad o polvo con fuerte absorción de agua, hará que la tela del filtro se bloquee.
4. Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del filtro de mangas es que el polvo es capturado por los efectos de apantallamiento, inercia, adherencia, difusión y electricidad estática al pasar a través de la tela filtrante.
Función de detección: cuando el gas polvoriento pasa a través de la tela filtrante, el espacio entre las fibras de la tela filtrante separa el polvo que es más grande que el espacio. Para una tela filtrante nueva, la eficiencia de eliminación de polvo será menor debido a los grandes espacios entre las fibras. Solo después de usarlo durante un período de tiempo, se forma un cierto espesor de capa de polvo en la superficie de la tela del filtro y el efecto de detección será más significativo.
Efecto de inercia: Cuando el gas polvoriento pasa a través de la fibra de tela filtrante, debido al efecto de inercia, el polvo sigue moviéndose en línea recta y golpea la fibra que se va a recolectar. Cuanto más grande es la partícula de polvo, mayor es el efecto de inercia. Además, cuanto mayor sea la velocidad del viento de filtración, mayor será el efecto de inercia, pero si la velocidad del viento de filtración es demasiado alta, el volumen de aire que pasa a través de la tela del filtro también aumentará y el viento de filtración penetrará a través del punto débil de la tela filtrante, lo que resulta en una disminución en la eficiencia de eliminación de polvo.
Para telas filtrantes hechas de diferentes materiales, la influencia de la velocidad del aire de filtración en la eficiencia de recolección de polvo es diferente, consulte la tabla a continuación para obtener más detalles.
Pérdida de presión | 0～300Pa | 300～1200Pa | |||||
Velocidad del viento de filtración (m/min) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | |
Eficiencia de eliminación de polvo (%) | Paño de sarga de vidrio | 98.5% | 77.0% | 67.0% | 99.8% | 93.3% | 85.4% |
Paño fino de vidrio satinado | 89.5% | 71.0% | 57.5% | 95.0% | 80.3% | 68.7% | |
Paño de vidrio satinado grueso | 98.0% | 75.0% | 65.0% | 99.8% | 90.0% | 82.0% | |
Seda Liso | 98.7% | 76.0% | 66.0% | 99.8% | 90.5% | 84.0% | |
Algodón de una cara | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.9% | 99.8% | |
De lana | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.8% | 99.2% | |
Efecto de difusión: cuando las partículas de polvo están por debajo de 0,2 μm, se genera el movimiento browniano de las moléculas de gas debido al polvo extremadamente fino, lo que aumenta la posibilidad de contacto entre el polvo y la superficie de la tela del filtro, de modo que se recoge el polvo. . Este efecto de difusión es opuesto al efecto de inercia, que aumenta con la disminución de la velocidad del viento de filtración y aumenta con la disminución del tamaño de las partículas de polvo.
Efecto de adherencia: cuando el gas polvoriento se acerca a la tela del filtro, el polvo fino aún se mueve con el flujo de aire. Si el radio del polvo es mayor que la distancia desde el centro del polvo hasta el borde de la tela filtrante, la tela filtrante adhiere el polvo y lo recoge. Cuanto más pequeño sea el espacio de la tela del filtro, más fuerte será la adhesión.
Efecto electrostático: Las partículas de polvo chocan entre sí y emiten electrones para generar electricidad estática. Si la tela del filtro es un aislante, cargará la tela del filtro. Cuando las cargas del polvo y la tela del filtro son opuestas, el polvo se adsorberá en la tela del filtro, lo que mejorará la eficiencia de eliminación de polvo. Por el contrario, si las cargas de los dos son iguales, se generará una fuerza repulsiva, lo que reducirá la eficiencia de eliminación de polvo. Generalmente, el efecto electrostático solo es efectivo cuando el tamaño de partícula del polvo es inferior a 1 μm y la velocidad del viento de filtración es muy baja.
5. Material de la tela filtrante
La selección del material de la tela del filtro debe tener en cuenta las propiedades del gas que contiene polvo, la concentración de polvo, el tamaño de las partículas de polvo, las propiedades químicas, el contenido de humedad y la temperatura del gas.
Los requisitos para la tela filtrante son material uniforme y denso, buena permeabilidad al aire, resistencia al calor, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y repelencia al agua.
Las propiedades de los materiales de tela filtrante comunes se muestran en la siguiente tabla.
Material de tela filtrante | Densidad (kg/dm3) | Resistencia a la tracción (MPa) | Resistencia al ácido | Resistencia a los álcalis | Resistencia al calor (℃) | Tasa de absorción de humedad (%) | Velocidad del viento de filtración (m/min) | |
Fibra natural | Algodón | 1.5～1.6 | 345 | Pobre | Bien | 70～80 | 8～9 | 0.6～1.5 |
Lana | 1.28～1.33 | 110 | Bien | Pobre | 80～90 | 10～15 | ||
Fibra sintética | Nylon | 1.14 | 300～600 | Moderado | Bien | 75～85 | 4～4.5 | 0.5～1.3 |
Orón | 1.15 | 200～900 | Bien | Moderado | 125～135 | 1.3～20 | ||
Poliéster | 1.38 | 300～700 | Bien | Bien | 140～160 | 0.4 | ||
Fibra inorgánica | Fibra de vidrio | 2.4～2.7 | 1000～3000 | Bien | Bien | 200～260 | 0 | 0.3～0.9 |
depurador húmedo
1. Introducción
El equipo que hace que el gas polvoriento entre en contacto con el agua u otros líquidos y utiliza la colisión inercial de las gotas de agua y las partículas de polvo para separar las partículas de polvo del flujo de aire se denomina depurador húmedo.
Utiliza un líquido como medio, por lo que es adecuado para gases no fibrosos cargados de polvo que pueden enfriarse y no reaccionan químicamente con el agua.
En el sistema de secado, el depurador húmedo a menudo se usa como dispositivo de eliminación de polvo de segunda etapa, especialmente cuando es difícil aplicar el filtro de manga, se debe considerar el método de eliminación de polvo húmedo.
2. Ventajas del depurador húmedo
- Menos inversión.
- Estructura simple.
- Fácil de operar y mantener.
- Pequeña huella de pie.
- Purifica los gases nocivos.
- Refrigeración y humidificación de gases de combustión.
- Es adecuado para manejar altas temperaturas, alta humedad y gas explosivo.
3. Desventajas de depurador húmedo
- Las aguas residuales y los lodos generados en el uso deben ser tratados, de lo contrario, causarán la contaminación del agua.
- Cuando el gas contiene medios corrosivos, se deben considerar medidas anticorrosivas.
4. Principio de funcionamiento
El gas que contiene partículas de polvo en suspensión está en contacto con el líquido. Las partículas de polvo se adhieren a la pared después del contacto del gas con la pared, o cuando el gas choca con las gotas de líquido rociadas, el líquido se condensa sobre las partículas de polvo, haciéndolas aterrizar.
En el depurador húmedo, hay dos formas de contactar el gas y el líquido, una es el contacto entre el gas y las gotas de agua atomizada, como el colector de polvo Venturi, el colector de polvo de película de agua y el colector de polvo de pulverización; el otro es que el gas impacta la capa de agua, burbujea para formar finas gotas de agua, como un colector de polvo de impacto y un colector de polvo autoexcitado.
Impacto inercial: La colisión inercial entre partículas y gotas de agua es la función de eliminación de polvo más básica. Para partículas de polvo con un tamaño superior a 0,3 μm, la eficiencia de colisión entre las partículas de polvo y las gotas de agua depende de la inercia de las partículas de polvo. Aumentar la velocidad relativa del flujo de aire y las gotas, y reducir el diámetro de las gotas son las dos formas principales de mejorar la eficiencia de eliminación de polvo.
Difusión: para partículas de polvo con un tamaño de partícula inferior a 0,3 μm. La difusión es un importante factor de recolección. Bajo el impacto de las moléculas de gas, las partículas, como las moléculas de gas, realizan un movimiento browniano complejo. Durante el movimiento, las partículas de polvo y las gotas de agua se acumulan debido al contacto.
Adhesión: similar al efecto de adhesión del principio de la cámara de filtros, es decir, cuando el radio del tamaño de las partículas de polvo es mayor que la distancia desde el centro del polvo hasta el borde de la gota de agua, la gota de agua adhiere el polvo y lo recoge. .
Deriva de difusión: si el vapor saturado entra en contacto con la superficie del líquido frío, el vapor saturado se condensará en la superficie de la gota fría y se generará una fuerza para empujar las diminutas partículas de polvo para que se muevan hacia la gota y se asienten. sobre la gota. Si una gota se evapora, las diminutas partículas de polvo son repelidas por la gota. El movimiento de las partículas de polvo hacia las gotitas se denomina deriva por difusión positiva, y el movimiento de las partículas de polvo que se alejan de las gotitas se denomina deriva por difusión negativa.
5. Tipos de depuradores húmedos
Nombre | Volumen de aire (m3/h) | Resistencia (Pa) | Eficiencia (%) | Consumo de agua (kg/h) |
Colector de polvo de pulverización | 2000～50000 | 400～700 | ＞70 | 2000～10000 |
Colector de polvo de baño de agua | 1000～24000 | 500～760 | ＞50 | 100～6000 |
Colector de polvo de película de agua | 1600～13200 | 250～550 | ＞80 | 540～1620 |
Colector de polvo de espuma | 100～1400 | 259～1250 | ＞90 | 250～3000 |
Colector de polvo de película de agua de ciclón horizontal | 13200～33000 | 750～1250 | ＞92 | 120～700 |
Colector de polvo de película de agua de granito | 10500～312000 | 1000～1500 | 95 | 3500～47000 |
Colector de polvo de impulso | 4500～75200 | 1100～1600 | ＞85 | 500～5100 |
Colector de polvo Venturi | 3000～70000 | 1000～12000 | ＞95 | 300～1000 |
6. Factores a considerar al elegir un depurador húmedo
- Eficiencia de eliminación de polvo: La eficiencia del depurador húmedo es el indicador más importante. El caudal de gas en un determinado estado, los contaminantes de polvo específicos y el estado del gas tienen un impacto directo en la eficiencia de recolección.
- Flexibilidad operativa: Para cualquier equipo en operación, se debe tener en cuenta su carga y cómo se verá afectada la eficiencia de recolección cuando el flujo de gas exceda o caiga por debajo del valor de diseño. Del mismo modo, también es necesario saber cómo actuar cuando la concentración de polvo es inestable o continuamente superior al valor de diseño.
- Hidrofóbico: El depurador húmedo no es eficiente en la purificación de polvo hidrofóbico.
- Cohesión: el depurador húmedo puede purificar el polvo cohesivo, pero se debe considerar el enjuague y la limpieza para evitar obstrucciones.
- Corrosividad: Se deben considerar medidas anticorrosivas al purificar gases corrosivos.
- Consumo de agua: la cantidad de agua consumida por el colector de polvo y el tratamiento de aguas residuales descargadas, así como las medidas anticongelantes de invierno para el agua.
- Tratamiento de lodos: El tratamiento de lodos es un problema inevitable para los lavadores húmedos, y se deben hacer esfuerzos para reducir el grado de peligrosidad de contaminación.
- Mantenimiento: En general, se deben evitar las piezas giratorias dentro del colector de polvo y se debe prestar atención al bloqueo causado por una pequeña cantidad de gas que pasa a través de la sección del canal de flujo.