Волокнистые фильтры.

Волокнистые фильтры намного эффективнее и производительнее рукавных - скорость фильтрования в них в несколько десятков раз выше, да и эффективность улавливания капель чуть ли не 100%. Это обусловлено тем, что в данных фильтрах используется совершенно новый способ очистки промышленных газов от растворимых частиц и капель тумана. В волокнистых фильтрах газ пропускается через специальный волокнистый туманоуловитель, который представляет собой слой войлока, состоящий из множества синтетических волокон.

Волокнистые фильтры сегодня в основном применяются в производствах термической фосфорной и серной кислоты, где они выступают в роли уловителей брызг при упаривании и концентрировании щелочей и кислот. Кроме этого, они нередко используются в скрубберах (аппараты промывки газов) в качестве абсорбционной насадки, задача которой – улавливать различные газообразные примеси (например, примеси, содержащиеся в вентиляционных выбросах гальванических цехов).

В производстве пигментного диоксида титана при упаривании термической фосфорной и гидролизной серной кислот для очистки отходящих газов используют двухступенчатые волокнистые фильтры. Первая ступень данных фильтров оснащена тонкими кассетами, которые имеют иглопробивной объемный войлок, состоящий из полипропиленовых волокон. Фильтровальная поверхность регенерируется периодической промывкой водой, при этом процесс не останавливается. Вторая ступень двухступенчатых волокнистых фильтров оснащена цилиндрическими элементами, которые снабжены войлоком из волокон диаметром от 25 до 40 мкм. Производительность фильтров по газу, размер которых 4х3х3 метра, составляет 50 тысяч кубометров в час.

Применение данных фильтров все же несколько ограничено в силу того, что при очистке газов, содержащих твердые частицы, волокнам обязательно нужна периодическая промывка.

Волокнистые фильтры очень схожи с тканевыми, однако у них более высокая степень пылеулавливания (до 99%) и большее время накапливания слоя пыли на его поверхности. Но такие фильтры довольно плохо переносят регенерацию. Именно по этой причине волокнистые фильтры применяют в основном для очистки малозапыленных потоков, в которых концентрация пыли составляет не более 2 грамм на кубометр, а размер частиц в диаметре составляет менее 2-10 микрон. Фильтрующими материалами тут выступают картон, бумага или же набивные материалы.

Волокнистые фильтры превосходят тканевые еще и в том, что они способны улавливать не только пыль, но и жидкие аэрозоли.

Различают два основных вида волокнистых фильтров:

• фильтры тонкой очистки;
• глубокие фильтры.

Первые, то есть фильтры тонкой очистки используют, как правило, для очистки воздуха от содержащихся в нем высокотоксичных и радиоактивных примесей, концентрация которых не превышает 0,5-5,0 миллиграмм на кубический метр, в этом числе находятся и аэрозоли. Эти фильтры способны улавливать частицы диаметром 0,05-,5 микрон. Улавливание осуществляется за счет того, что происходит броуновское движение частиц, а так же эффект касания на волокна фильтрующего материала (полистирола, перхлорвинила и тому подобное). При этом скорость фильтрации не бывает больше 0,01-0,15 метров в секунду, а перепад давления составляет в пределах от 200 до 300 Паскалей. Правда, в запыленных фильтрах перепад давления намного больше и составляет, как правило, от 700 до 1500 Паскалей. У фильтров тонкой очистки очень высокая эффективность улавливания пыли – свыше 99 процентов.

В фильтрах малой производительности, где концентрация пыли составляет менее 0,5 миллиграмм на кубический метр, в один корпус помещают сразу несколько фильтров, одни из которых фильтры тонкой очистки из перхлорвинила, а другие – фильтры глубокой очистки из набивного слоя лавсановых (полиэфирных) волокон, толщина которых составляет 100 микрон. Эти фильтры принято называть двухступенчатыми или по-другому – комбинированными.

Комбинированный волокнистый фильтр

Фильтры тонкой очистки способны прослужить не более 5 лет, их регенерация абсолютно нерентабельна.

Вторые, то есть глубокие фильтры используют, как правило, для стерилизации (обеззараживания) воздуха на производствах, где выпускают витамины, антибиотики и другие продукты ферментации. Чтобы эти фильтры прослужили как можно дольше, их производят многослойными. Один из слоев – лобовой, делают из грубых волокон, другой, более тонкий слой выполняют из тонких волокон, при этом плотность самой упаковки волокон по глубине фильтра неодинакова, она изменяется. Глубокие фильтры способны улавливать частицы размером свыше 0,5 – 5 микрон. Таким образом, это значительно увеличивает срок их службы, такие фильтры могут работать до 20 лет.

Глубокие фильтры, кроме прочего, используют и для очистки воздуха от всевозможных бактерий. Очистка в таком случае проходит в два этапа: 1) стеклянное волокно, где фильтрация осуществляется со скоростью примерно 1,5 метра в секунду. Данный слой фильтра можно в течение четырех часов регенерировать и стерилизовать острым паром, после чего высушить; 2) базальтовое волокно.

Туманоуловители являются разновидностью волокнистых фильтров. Их применяют для улавливания капелек жидкости, размер которых превышает 10 микрон в производствах серной кислоты и хлор газа. Фильтрующей перегородкой в них является набивной материал, который был получен из полимерных волокон пробивным способом – в результате получается довольно объемная структура, которая в процессе эксплуатации аппарата насыщается жидкостью, а эта жидкость затем удаляется каплями под действием силы тяжести.

Туманоуловители отличаются высокой степенью очистки. Кроме того, они имеют несложную конструкцию, надежны в работе, просты в установке и эксплуатации, а самое главное – способны очистить тонкодисперсные туманы до абсолютно любой остаточной концентрации. Однако у этих аппаратов есть один довольно большой недостаток – они могут зарасти, если в тумане присутствует значительное количество твердых частиц. При улавливании туманов очень большую роль играет относительная влажность газа. В том случае, если ее величина ниже равновесной влажности, то на волокнах фильтра начинает появляться плотная солевая оболочка, которая быстро увеличивается. Во избежание этого в газы добавляют, так называемый, «мятый» пар, то есть распыленную жидкость или же сам слой орошают из форсунок.

Различают три основных типа фильтров-туманоуловителей:

1) Низкоскоростные (υ < 0,2 м/с) – состоят из волокон, диаметр которых составляет от 4 до 22 микрон с пористостью от 86 до 94 процентов и толщиной набивки от 0,008 до 0,12 метра. Элемент конструкции данного фильтра состоит из двух сеток цилиндрической формы, расположенных относительно друг друга соосно, которые изготовлены из проволоки диаметром 3,2 миллиметра, приваренных к патрубку-фланцу и дну; дно имеет трубку, которая погружена в стакан-гидрозатвор; пространство между двумя сетками заполнено волокном. В корпусе фильтра может быть установлено от 1 до 70 элементов, их количество зависит от производительности газа.
2) Высокоскоростные (υ > 0,5 - 1,2 м/с) – имеют слой грубых волокон, диаметр которых составляет от 20 до 100 микрон. Данные фильтры-туманоуловители предназначены для выделения из газа частиц более 1 микрона.
3) Многоступенчатые – состоят из двух или трех высокоскоростных и низкоскоростных фильтров, в которых первая ступень работает на скоростях, превышающих критическую. Эта ступень укрупняет улавливаемые капли при больших концентрациях тумана. Данные фильтры-туманоуловители предназначены для улавливания аэрозолей растворимых аммонийных солей от грануляционных башен и нейтрализаторов.

Описание продукта

Туманоуловители - это устройства, специально спроектированные главным образом для удаления мелких частиц влаги (субмикронного размера) или твердых частиц из потока воздуха или газа. Они похожи на сетчатые насадки туманоуловителей, только нити (волокно) очень тонкие, сплетенные очень тесно в произвольном порядке.

Туманоуловители cпроектированы в цилиндрической форме (патронные фильтры) между двумя концентрическими каркасами с сетчатой тканью, в которые плотно упаковано, вложено, ввито или окутано специальное волокно из различных материалов.

Собирающий механизм туманоуловителя

Исходный объект любого прибора для разделения увлеченной влаги (введенного тумана) от потока технологического газа – это собрать все отдельные частички вместе в неразрывную пленку жидкости на твердой поверхности, с которой ее можно убрать. Существует несколько механизмов, которыми отдельно или в комбинации, в зависимости от природы влаги, можно это сделать. Они включают в себя инерционное соударение, прямой захват, броуновское движение и электростатическое притяжение.

Частицы, которые больше 3 микрон, являются относительно большими, и можно воспользоваться их импульсом для их сбора инерционным соударением. Когда поток газа сталкивается с препятствием, как например волокно, он меняет свой «путь» или «направление течения» от препятствия, но импульс частицы 3+ микрон несет их (направляет) вперед, так что они сталкиваются с волокном и собираются (вокруг или на волокне).

Этот тип туманоуловителя работает со скоростью волокнистого каркаса около 0.10-0.15 м/сек в зависимости от специфики процессов. Эффективность сбора преимущественно 100% для всех частиц размером 3 микрон и более, и 99,5% или более для частиц размером менее 3 микрон. Такой тип не имеет проблем с изменением рабочего диапазона: таким образом, чем меньше скорость волокнистого каркаса, тем больше эффективность сбора, особенно для субмикронных частиц.

Техническое описание

Процесс и примечания по механике

Для применения в работе с газом мы предлагаем Вам элементы туманоуловителя. Элементы туманоуловителя обеспечивает высокую эффективность разделения влаги (тумана).

Материалы:

Эффективность удаления

• для частиц > 3 µм: 100%
• для частиц < 3 µм: 98%

Обработка поверхности

Окончательная обработка поверхности – стандартная. Все заусенцы, острые края и т.д.- удаляются.