Filtro a maniche contro scrubber a umido

Nel sistema di essiccazione a volte si producono polveri di piccole dimensioni e il prodotto finito non può essere raccolto completamente solo dal separatore a ciclone, che richiede l’aggiunta di un sistema di raccolta polveri di secondo stadio. Attualmente, i depolveratori industriali comunemente usati sono i filtri a maniche e gli scrubber a umido.

Filtro a maniche

1. Introduzione

Il filtro a maniche è una sorta di sistema di raccolta della polvere che utilizza un tessuto filtrante in fibra porosa per filtrare la polvere nel gas polveroso. Poiché il tessuto filtrante è realizzato a forma di sacchetto, viene generalmente chiamato filtro a maniche.

È stato ampiamente utilizzato nella raccolta di polveri non leganti e non fibrose in molti processi di produzione industriale e di protezione ambientale. In termini di quantità, l’applicazione di filtri a maniche rappresenta oltre il 60% della quantità totale di depolveratori.

2. Vantaggi del filtro a maniche

• Elevata efficienza di raccolta della polvere, per particelle da 5 μm, l’efficienza di raccolta della polvere può raggiungere oltre il 99%.
• Funzionamento stabile, forte adattabilità, elaborazione del volume di gas da centinaia a centinaia di migliaia di metri cubi all’ora.
• Struttura semplice e bassi requisiti tecnici.
• Bassi costi di investimento.
• Funzionamento affidabile.

3. Svantaggi del filtro a maniche

• Consuma più tessuto.
• Può essere esposto solo a gas a temperatura inferiore.
• Se il gas contiene un elevato contenuto di umidità o polvere con un forte assorbimento d’acqua, causerà l’ostruzione del tessuto filtrante.

4. Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento del filtro a maniche è che la polvere viene catturata dagli effetti di schermatura, inerzia, adesione, diffusione ed elettricità statica quando passa attraverso il tessuto filtrante.

Funzione di schermatura: quando il gas polveroso passa attraverso il tessuto filtrante, lo spazio tra le fibre del tessuto filtrante separa la polvere che è più grande dello spazio. Per un nuovo tessuto filtrante, l’efficienza di rimozione della polvere sarà inferiore a causa degli ampi spazi tra le fibre. Solo dopo averlo utilizzato per un periodo di tempo, sulla superficie del tessuto filtrante si forma un certo spessore di strato di polvere e l’effetto schermante sarà più significativo.

Effetto inerziale: quando il gas polveroso passa attraverso la fibra del tessuto filtrante, a causa dell’effetto inerziale, la polvere continua a muoversi in linea retta e colpisce la fibra da raccogliere. Più grande è la particella di polvere, maggiore è l’effetto inerziale. Inoltre, maggiore è la velocità del vento di filtrazione, maggiore è l’effetto inerziale, ma se la velocità del vento di filtrazione è troppo elevata, aumenterà anche il volume d’aria che passa attraverso il tessuto filtrante e il vento di filtrazione penetrerà attraverso il punto debole del tessuto filtrante, con conseguente diminuzione dell’efficienza di rimozione della polvere.

Per tessuti filtranti realizzati con materiali diversi, l’influenza della velocità dell’aria di filtrazione sull’efficienza di raccolta della polvere è diversa, vedere la tabella sottostante per i dettagli.

Effetto di diffusione: quando le particelle di polvere sono inferiori a 0,2 μm, viene generato il movimento browniano delle molecole di gas a causa della polvere estremamente fine, che aumenta la possibilità di contatto tra la polvere e la superficie del tessuto filtrante, in modo che la polvere venga raccolta . Questo effetto di diffusione è opposto all’effetto inerziale, che aumenta con la diminuzione della velocità del vento di filtrazione e aumenta con la diminuzione della dimensione delle particelle di polvere.

Effetto di adesione: quando il gas polveroso si avvicina al tessuto filtrante, la polvere fine si muove ancora con il flusso d’aria. Se il raggio della polvere è maggiore della distanza dal centro della polvere al bordo del tessuto filtrante, la polvere aderisce al tessuto filtrante e viene raccolta. Minore è lo spazio del tessuto filtrante, maggiore è l’adesione.

Effetto elettrostatico: le particelle di polvere entrano in collisione tra loro ed emettono elettroni per generare elettricità statica. Se il tessuto filtrante è un isolante, caricherà il tessuto filtrante. Quando le cariche della polvere e del tessuto filtrante sono opposte, la polvere verrà adsorbita sul tessuto filtrante, migliorando così l’efficienza di rimozione della polvere. Al contrario, se le cariche dei due sono uguali, si genererà una forza repulsiva che ridurrà l’efficienza di rimozione della polvere. Generalmente, l’effetto elettrostatico è efficace solo quando la dimensione delle particelle della polvere è inferiore a 1 μm e la velocità del vento di filtrazione è molto bassa.

5. Materiale del tessuto filtrante

La selezione del materiale del tessuto filtrante deve considerare le proprietà del gas contenente polvere, la concentrazione della polvere, la dimensione delle particelle di polvere, le proprietà chimiche, il contenuto di umidità e la temperatura del gas.

I requisiti per il tessuto filtrante sono materiale uniforme e denso, buona permeabilità all’aria, resistenza al calore, resistenza all’usura, resistenza alla corrosione e idrorepellenza.

Le proprietà dei comuni materiali in tessuto filtrante sono mostrate nella tabella sottostante.

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scrubber a umido

1. Introduzione

L’apparecchiatura che mette in contatto il gas polveroso con l’acqua o altri liquidi e utilizza la collisione inerziale di gocce d’acqua e particelle di polvere per separare le particelle di polvere dal flusso d’aria è chiamata scrubber a umido.

Utilizza un liquido come mezzo, quindi è adatto per gas non fibrosi e carichi di polvere che possono essere raffreddati e non reagiscono chimicamente con l’acqua.

Nel sistema di asciugatura, lo scrubber a umido viene spesso utilizzato come dispositivo di rimozione della polvere di secondo stadio, soprattutto quando è difficile applicare il filtro a maniche, è necessario considerare il metodo di rimozione della polvere a umido.

2. Vantaggi dell’impianto di lavaggio a umido

• Meno investimenti.
• Struttura semplice.
• Facile da usare e mantenere.
• Piccola impronta.
• Purifica i gas nocivi.
• Raffreddamento e umidificazione fumi.
• È adatto per la gestione di temperature elevate, umidità elevata e gas esplosivi.

3. Svantaggi dello Scrubber a umido

• Le acque reflue e i fanghi generati durante l’uso devono essere trattati, altrimenti causeranno inquinamento idrico.
• Quando il gas contiene fluidi corrosivi, è necessario prendere in considerazione misure anticorrosione.

4. Principio di funzionamento

Il gas contenente particelle di polvere in sospensione è a contatto con il liquido. Le particelle di polvere aderiscono alla parete dopo il contatto del gas con la parete, oppure quando il gas collide con le goccioline di liquido spruzzate, il liquido si condensa sulle particelle di polvere, facendole atterrare.

Nello scrubber a umido, ci sono due modi per contattare gas e liquido, uno è il contatto tra gas e goccioline d’acqua atomizzata, come il collettore di polveri Venturi, il collettore di polveri a film d’acqua e il collettore di polveri spray; l’altro è che il gas colpisce lo strato d’acqua, bolle per formare goccioline d’acqua fini, come il collettore di polveri a impatto e il collettore di polveri autoeccitato.

Impatto inerziale: la collisione inerziale tra particelle e gocce d’acqua è la funzione di rimozione della polvere più basilare. Per particelle di polvere con una dimensione superiore a 0,3 μm, l’efficienza di collisione tra particelle di polvere e gocce d’acqua dipende dall’inerzia delle particelle di polvere. Aumentare la velocità relativa del flusso d’aria e delle goccioline e ridurre il diametro delle goccioline sono i due modi principali per migliorare l’efficienza di rimozione della polvere.

Diffusione: per particelle di polvere con granulometria inferiore a 0,3 μm. La diffusione è un importante fattore di raccolta. Sotto l’impatto delle molecole di gas, le particelle, come le molecole di gas, eseguono un complesso moto browniano. Durante il movimento, le particelle di polvere e le gocce d’acqua vengono raccolte a causa del contatto.

Adesione: simile all’effetto di adesione del principio del filtro a maniche, ovvero quando il raggio della dimensione delle particelle di polvere è maggiore della distanza dal centro della polvere al bordo della goccia d’acqua, la polvere aderisce alla goccia d’acqua e viene raccolta .

Deriva di diffusione: se il vapore saturo entra in contatto con la superficie del liquido freddo, il vapore saturo si condenserà sulla superficie della gocciolina fredda e verrà generata una forza per spingere le minuscole particelle di polvere a muoversi verso la gocciolina e depositarsi sulla gocciolina. Se una gocciolina evapora, le minuscole particelle di polvere vengono respinte dalla gocciolina. Il movimento delle particelle di polvere verso le goccioline è chiamato deriva di diffusione positiva e il movimento delle particelle di polvere lontano dalle goccioline è chiamato deriva di diffusione negativa.

5. Tipi di scrubber a umido

6. Fattori da considerare nella scelta di uno scrubber a umido

• Efficienza di rimozione della polvere: l’efficienza dello scrubber a umido è l’indicatore più importante. La portata del gas in un certo stato, gli inquinanti specifici della polvere e lo stato del gas hanno un impatto diretto sull’efficienza della raccolta.
• Flessibilità operativa: per qualsiasi apparecchiatura operativa, è necessario tenere conto del suo carico e di come l’efficienza di raccolta sarà influenzata quando il flusso di gas supera o scende al di sotto del valore di progetto. Allo stesso modo occorre anche saper operare quando la concentrazione di polvere è instabile o continuativamente superiore al valore di progetto.
• Idrofobo: lo scrubber a umido non è efficiente nella purificazione della polvere idrofobica.
• Coesività: lo scrubber a umido può purificare la polvere coesiva, ma è necessario prendere in considerazione il lavaggio e la pulizia per evitare l’intasamento.
• Corrosività: durante la purificazione di gas corrosivi è necessario prendere in considerazione misure anticorrosione.
• Consumo di acqua: quanta acqua viene consumata dal depolveratore e dal trattamento delle acque reflue scaricate, nonché misure antigelo invernali per l’acqua.
• Trattamento dei liquami: il trattamento dei liquami è un problema inevitabile per gli scrubber a umido e dovrebbero essere compiuti sforzi per ridurre il grado di rischio di inquinamento.
• Manutenzione: in generale, le parti rotanti dovrebbero essere evitate all’interno del collettore di polvere e si dovrebbe prestare attenzione al blocco causato da una piccola quantità di gas che passa attraverso la sezione del canale di flusso.