No sistema de secagem, às vezes é produzido pó com tamanho de partícula pequeno, e o produto acabado não pode ser completamente coletado apenas pelo separador de ciclone, o que requer a adição de um sistema de coleta de pó de segundo estágio. Atualmente, os coletores de pó industriais comumente usados são filtros de mangas e lavadores úmidos.
Filtro de Bagagem
1. Introdução
O filtro de mangas é um tipo de sistema de coleta de poeira que usa um pano de filtro de fibra porosa para filtrar a poeira no gás empoeirado. Como o pano de filtro é feito em forma de saco, geralmente é chamado de filtro de mangas.
Tem sido amplamente utilizado na coleta de poeira não aderente e não fibrosa em muitos processos de produção industrial e proteção ambiental. Em quantidade, a aplicação de mangas representa mais de 60% do total de coletores de pó.
2. Vantagens do filtro de mangas
- Alta eficiência de coleta de poeira, para partículas de 5μm, a eficiência de coleta de poeira pode atingir mais de 99%.
- Operação estável, forte adaptabilidade, processamento de volume de gás de centenas a centenas de milhares de metros cúbicos por hora.
- Estrutura simples e baixos requisitos técnicos.
- Baixos custos de investimento.
- Operação confiável.
3. Desvantagens do filtro de mangas
- Consome mais tecido.
- Só pode ser exposto a gases de temperatura mais baixa.
- Se o gás contiver alto teor de umidade ou poeira com forte absorção de água, isso fará com que o pano do filtro fique bloqueado.
4. Princípio de Funcionamento
O princípio de funcionamento do filtro de mangas é que a poeira é capturada pelos efeitos de peneiramento, inércia, adesão, difusão e eletricidade estática ao passar pelo pano do filtro.
Função de triagem: quando o gás empoeirado passa pelo pano do filtro, o espaço entre as fibras do pano do filtro separa a poeira que é maior que o espaço. Para um novo pano de filtro, a eficiência de remoção de poeira será menor devido aos grandes espaços entre as fibras. Somente depois de usá-lo por um período de tempo, uma certa espessura de camada de poeira é formada na superfície do pano de filtro e o efeito de triagem será mais significativo.
Efeito inercial: Quando o gás empoeirado passa pela fibra do pano do filtro, devido ao efeito inercial, o pó continua se movendo em linha reta e atinge a fibra a ser coletada. Quanto maior a partícula de poeira, maior o efeito inercial. Além disso, quanto maior a velocidade do vento de filtração, maior o efeito inercial, mas se a velocidade do vento de filtração for muito alta, o volume de ar que passa pelo pano do filtro também aumentará e o vento de filtração penetrará no ponto fraco do pano de filtro, resultando em uma diminuição na eficiência de remoção de poeira.
Para panos de filtro feitos de materiais diferentes, a influência da velocidade do ar de filtração na eficiência da coleta de poeira é diferente, consulte a tabela abaixo para obter detalhes.
Perda de pressão | 0~300Pa | 300~1200Pa | |||||
Velocidade do Vento de Filtração (m/min) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | |
Eficiência de remoção de poeira (%) | Pano De Vidro De Sarja | 98.5% | 77.0% | 67.0% | 99.8% | 93.3% | 85.4% |
Pano de vidro de cetim fino | 89.5% | 71.0% | 57.5% | 95.0% | 80.3% | 68.7% | |
Pano grosso de vidro acetinado | 98.0% | 75.0% | 65.0% | 99.8% | 90.0% | 82.0% | |
Seda lisa | 98.7% | 76.0% | 66.0% | 99.8% | 90.5% | 84.0% | |
Algodão Simples | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.9% | 99.8% | |
De lã | 99.9% | 99.8% | 99.8% | 99.9% | 99.8% | 99.2% |
Efeito de difusão: Quando as partículas de poeira estão abaixo de 0,2μm, o movimento browniano das moléculas de gás é gerado devido à poeira extremamente fina, o que aumenta a chance de contato entre a poeira e a superfície do pano do filtro, de modo que a poeira seja coletada . Este efeito de difusão é oposto ao efeito inercial, que aumenta com a diminuição da velocidade do vento de filtração e aumenta com a diminuição do tamanho das partículas de poeira.
Efeito de adesão: Quando o gás empoeirado se aproxima do pano do filtro, o pó fino ainda se move com o fluxo de ar. Se o raio do pó for maior que a distância do centro do pó até a borda do pano do filtro, o pó é aderido pelo pano do filtro e coletado. Quanto menor a folga do pano do filtro, mais forte será a adesão.
Efeito eletrostático: as partículas de poeira colidem umas com as outras e emitem elétrons para gerar eletricidade estática. Se o pano do filtro for um isolante, ele carregará o pano do filtro. Quando as cargas da poeira e do pano do filtro são opostas, a poeira será adsorvida no pano do filtro, melhorando assim a eficiência da remoção de poeira. Por outro lado, se as cargas dos dois forem iguais, uma força repulsiva será gerada, o que reduzirá a eficiência de remoção de pó. Geralmente, o efeito eletrostático só é eficaz quando o tamanho da partícula da poeira é inferior a 1 μm e a velocidade do vento de filtração é muito baixa.
5. Material de pano de filtro
A seleção do material do pano de filtro precisa considerar as propriedades do gás contendo poeira, concentração de poeira, tamanho de partícula de poeira, propriedades químicas, teor de umidade e temperatura do gás.
Os requisitos para o pano de filtro são material uniforme e denso, boa permeabilidade ao ar, resistência ao calor, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e repelência à água.
As propriedades dos materiais de pano de filtro comuns são mostradas na tabela abaixo.
Material de pano de filtro | Densidade (kg/dm3) | Resistência à tração (MPa) | Resistência ácida | Resistência alcalina | Resistência ao calor (℃) | Taxa de Absorção de Umidade (%) | Velocidade do Vento de Filtração (m/min) | |
Fibra Natural | Algodão | 1.5~1.6 | 345 | Pobre | Bom | 70~80 | 8~9 | 0.6~1.5 |
Lã | 1.28~1.33 | 110 | Bom | Pobre | 80~90 | 10~15 | ||
Fibra sintética | Nylon | 1.14 | 300~600 | Moderado | Bom | 75~85 | 4~4.5 | 0.5~1.3 |
Oron | 1.15 | 200~900 | Bom | Moderado | 125~135 | 1.3~20 | ||
Poliéster | 1.38 | 300~700 | Bom | Bom | 140~160 | 0.4 | ||
Fibra Inorgânica | Fibra de vidro | 2.4~2.7 | 1000~3000 | Bom | Bom | 200~260 | 0 | 0.3~0.9 |
Lavador Úmido
1. Introdução
O equipamento que faz contato de gás empoeirado com água ou outros líquidos e usa a colisão inercial de gotículas de água e partículas de poeira para separar as partículas de poeira do fluxo de ar é chamado de lavador úmido.
Ele usa um líquido como meio, por isso é adequado para gases não fibrosos carregados de poeira que podem ser resfriados e não reagem quimicamente com a água.
No sistema de secagem, o depurador úmido é frequentemente usado como dispositivo de remoção de poeira de segundo estágio, especialmente quando é difícil aplicar o filtro de mangas, o método de remoção de poeira úmida deve ser considerado.
2. Vantagens do purificador úmido
- Menos investimento.
- Estrutura simples.
- Fácil de operar e manter.
- Pequena pegada.
- Purificar gases nocivos.
- Resfriamento e umidificação dos gases de combustão.
- É adequado para lidar com altas temperaturas, alta umidade e gás explosivo.
3. Desvantagens do purificador úmido
- O esgoto e o lodo gerados no uso precisam ser tratados, caso contrário, causarão poluição das águas.
- Quando o gás contém meios corrosivos, medidas anticorrosivas devem ser consideradas.
4. Princípio de Funcionamento
O gás contendo partículas de poeira em suspensão está em contato com o líquido. As partículas de poeira aderem à parede após o contato do gás com a parede, ou quando o gás colide com as gotas de líquido pulverizadas, o líquido se condensa nas partículas de poeira, fazendo-as aterrissar.
No depurador úmido, existem duas maneiras de entrar em contato com o gás e o líquido, uma é o contato entre o gás e as gotas de água atomizada, como coletor de pó Venturi, coletor de pó de filme de água e coletor de pó de spray; o outro é o impacto do gás na camada de água, ele borbulha para formar gotículas finas de água, como coletor de pó de impacto e coletor de pó auto-excitado.
Impacto inercial: A colisão inercial entre partículas e gotas de água é a função de remoção de poeira mais básica. Para partículas de poeira com tamanho acima de 0,3 μm, a eficiência de colisão entre partículas de poeira e gotas de água depende da inércia das partículas de poeira. Aumentar a velocidade relativa do fluxo de ar e das gotas e reduzir o diâmetro das gotas são as duas principais formas de melhorar a eficiência da remoção de pó.
Difusão: para partículas de poeira com tamanho de partícula inferior a 0,3 μm. A difusão é um importante fator de coleta. Sob o impacto das moléculas de gás, as partículas, como as moléculas de gás, executam movimentos brownianos complexos. Durante o movimento, partículas de poeira e gotas de água são coletadas devido ao contato.
Adesão: Semelhante ao efeito de adesão do princípio da manga, ou seja, quando o raio do tamanho da partícula de poeira é maior que a distância do centro da poeira à borda da gota d’água, a poeira é aderida pela gota d’água e coletada .
Desvio de difusão: Se o vapor saturado entrar em contato com a superfície do líquido frio, o vapor saturado condensará na superfície da gota fria e uma força será gerada para empurrar as minúsculas partículas de poeira para se mover em direção à gota e assentar na gota. Se uma gota evapora, as minúsculas partículas de poeira são repelidas pela gota. O movimento das partículas de poeira em direção às gotículas é chamado de deriva de difusão positiva, e o movimento das partículas de poeira para longe das gotículas é chamado de deriva de difusão negativa.
5. Tipos de depurador úmido
Nome | Volume de ar (m3/h) | Resistência (Pa) | Eficiência (%) | Consumo de água (kg/h) |
Pulverizador Coletor de Pó | 2000~50000 | 400~700 | >70 | 2000~10000 |
Coletor de pó de banho-maria | 1000~24000 | 500~760 | >50 | 100~6000 |
Coletor de pó de filme de água | 1600~13200 | 250~550 | >80 | 540~1620 |
Coletor de pó de espuma | 100~1400 | 259~1250 | >90 | 250~3000 |
Coletor de pó de filme de água ciclone horizontal | 13200~33000 | 750~1250 | >92 | 120~700 |
Coletor de pó de filme de água de granito | 10500~312000 | 1000~1500 | 95 | 3500~47000 |
Coletor de Pó de Impulso | 4500~75200 | 1100~1600 | >85 | 500~5100 |
Venturi Coletor de Pó | 3000~70000 | 1000~12000 | >95 | 300~1000 |
6. Fatores a considerar ao escolher a depuradora úmida
- Eficiência de remoção de poeira: A eficiência da lavadora úmida é o indicador mais importante. A taxa de fluxo de gás em um determinado estado, poluentes de poeira específicos e o estado do gás têm um impacto direto na eficiência da coleta.
- Flexibilidade operacional: Para qualquer equipamento operacional, deve-se levar em consideração sua carga e como a eficiência da coleta será afetada quando o fluxo de gás exceder ou cair abaixo do valor de projeto. Da mesma forma, também é necessário saber como operar quando a concentração de poeira é instável ou continuamente superior ao valor de projeto.
- Hidrofóbico: O depurador úmido não é eficiente na purificação de poeira hidrofóbica.
- Coesão: A depuradora úmida pode purificar a poeira coesiva, mas a lavagem e a limpeza devem ser consideradas para evitar entupimentos.
- Corrosividade: Medidas anticorrosivas devem ser consideradas ao purificar gases corrosivos.
- Consumo de água: quanta água é consumida pelo coletor de pó e pelo tratamento de esgoto descarregado, bem como medidas anticongelantes de inverno para água.
- Tratamento de lama: O tratamento de lama é um problema inevitável para lavadores úmidos, e esforços devem ser feitos para reduzir o grau de perigo de poluição.
- Manutenção: Geralmente, devem-se evitar peças rotativas dentro do coletor de pó, e deve-se prestar atenção ao bloqueio causado por uma pequena quantidade de gás que passa pela seção do canal de fluxo.