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Distributore / rappresentante autorizzato per la fornitura e consegna dei filtri separatori alle imprese industriali in Russia

È da oltre venti anni che l’azienda nel campo dell’ingegneria «Intech GmbH» svolge con successo la propria attività sul mercato russo collaborando con numerose imprese industriali locali. L’azienda, che vanta un’eccezionale esperienza maturata nel settore dell'ingegneria e gode di una buona fama sul mercato, ha realizzato presso gli stabilimenti russi oltre 100 progetti di notevole importanza. La nostra società è sempre alla ricerca di nuovi partner che siano interessati ad investire nel mercato russo, si prefiggano l'obiettivo di incrementare le vendite in quest'area, di ampliare la propria sfera di attività e di raggiungere un nuovo livello di internazionalizzazione.

Indice:

Ci interessano produttori dei filtri separatori che cerchino distributori ufficiali dei propri macchinari per le imprese industriali russe.

I dirigenti e i manager dell'azienda conoscono perfettamente il mercato russo, le disposizioni legislative, la mentalità dominante sul mercato, le caratteristiche particolari dell'attività economico-finanziaria della committenza russa. I nostri specialisti dispongono di un vasto database di clienti e hanno accumulato una grande e fruttuosa esperienza nel campo delle vendite. Inoltre sono in continua comunicazione con i potenziali acquirenti dei vostri filtri separatori, il che ci permette di individuare le più promettenti direzioni per la promozione del business e di garantire in maniera operativa l'ingresso nel mercato russo, che è in via di espansione. Il nostro personale, con ottima padronanza dell'inglese e del tedesco, è orientato al mercato internazionale ed è specializzato nell'importazione delle macchine di produzione estera.

Il nostro team d'ingegneri esperti è in grado di risolvere i problemi tecnici più complessi e incontra regolarmente i clienti russi, svolgendo presentazioni sugli ultimi progressi dei nostri partner. Inoltre i nostri specialisti individuano i problemi tecnici restando costantemente in contatto con i diversi dipartimenti degli stabilimenti russi. Proprio per questo noi conosciamo bene le particolarità dello svolgimento dell'attività nella Federazione Russa, il parco macchine degli stabilimenti industriali e le più vive e prementi necessità nel campo dell’ammodernamento degli stessi.

Se diventeremo il vostro distributore dei separatori in Russia, il nostro ufficio di marketing condurrà un’analisi del mercato russo dei filtri separatori al fine di individuare le necessità delle imprese russe, valutare il potenziale e il volume del mercato, mentre il nostro ufficio IT procederà alla creazione del sito web in lingua russa per presentare i vostri prodotti. Gli specialisti della nostra azienda verificheranno conformità dei vostri separatori ai requisiti degli utenti finali, analizzeranno la reazione del mercato ai prodotti nuovi in generale e realizzeranno uno studio delle diverse categorie di potenziali acquirenti per individuare quelli di maggiore rilevanza strategica. 

Nel diventare il vostro distributore ufficiale per il mercato russo, la società "Intech GmbH" potrà provvedere, all'occorrenza, alla certificazione delle singole partite di macchinari e dei diversi tipi di separatori secondo gli standard russi, e occuparsi dell’organizzazione delle perizie tecniche necessarie per ottenere i Certificati TR TS 010 e TR TS 012 e garantire l'utilizzo del vostro macchinario presso le imprese industriali di tutti i paesi dell'unione doganale (che comprende Russia, Kazakistan, Bielorussia, Armenia e Kirghizistan), compresi i siti produttivi ad alto rischio di esplosione. La nostra azienda russa potrà prestarvi l'assistenza nella realizzazione della documentazione tecnica dei filtri separatori, redatta secondo i requisiti previsti dagli standard vigenti in Russia e in altri paesi dell'unione doganale.

L’azienda "Intech GmbH" collabora in Russia con numerosi enti di progettazione operanti in diversi settori industriali, il che ci consente di effettuare la progettazione preliminare e i successivi lavori progettuali in conformità di quanto previsto dagli standard, le regole e le normative edili in vigore in Russia e negli altri paesi della Comunità degli Stati Indipendenti (CSI) e di inserire i vostri separatori nei progetti in fase di sviluppo.

La società dispone di un proprio reparto spedizioni che può provvedere all'imballaggio e alla spedizione della vostra merce alle condizioni DAP o DDP-magazzino dell'acquirente, nel pieno rispetto di tutte le disposizioni legislative e normative vigenti sul mercato russo.

La nostra azienda può contare sui propri specialisti qualificati che si prendono carico dei lavori di montaggio e di avviamento dei macchinari consegnati, prestano servizi di manutenzione dei filtri separatori sia nel periodo di garanzia sia in quello post-garanzia, provvedendo alla formazione del personale del cliente e offrono i relativi servizi di consulenza.

Descrizione riassuntiva dei filtri separatori

La filtrazione è l'operazione di separazione solido-fluido in cui le particelle solide in sospensione in un liquido o in un aeriforme sono trattenute da un setto poroso.

Il più semplice separatore utilizzato per la filtrazione è costituito da un recipiente cilindrico montato verticalmente. Il setto filtrante divide la parte interna di tale recipiente in due parti. Il liquido, erogato nella parte superiore, passa attraverso il setto filtrante che trattiene il residuo solido e lascia scorrere il filtrato nella parte inferiore del serbatoio.

Rispetto alla sedimentazione, il vantaggio della filtrazione consiste nella completa rimozione delle particelle solide presenti in sospensione.

Il separatore per i liquidi è un dispositivo tecnico che interamente o parzialmente separa la sospensione (emulsione) per la fase solida e quella liquida (chiamati rispettivamente residuo e filtrato). La separazione avviene facendo passare la sospensione attraverso il mezzo filtrante poroso. Oltre alla filtrazione, tale dispositivo assicura la depurazione supplementare del residuo solido mediante il lavaggio, la disidratazione e l'essiccazione dello stesso.

I diversi separatori si distinguono per la destinazione (che possono essere universali o specializzati nella separazione di determinate sospensioni), per il materiale della costruzione (che possono essere realizzati in fibre di carbonio, in acciaio inox, in resine, in materia plastica ecc.), per il grado di tenuta stagna, per il metodo di scarico del residuo, per il grado di automatizzazione, per la posizione geometrica degli assi (che possono essere orizzontali o verticali) ecc.

Indipendentemente della tipologia, i filtri separatori sono costituiti dal corpo chiuso, dotato dei raccordi di carico e di scarico, bocchettoni e tubazioni. L'elemento principale di ogni separatore è il mezzo filtrante alloggiato all'interno del corpo che rappresenta il setto filtrante che trattiene sulla sua superficie le particelle depositate.

Il setto filtrante lascia passare la fase liquida (liquido o il gas) e trattiene la fase solida (residuo solido). In seguito alla separazione si hanno due flussi: lo strato di particelle depositate sul setto filtrante e il filtrato che rappresenta un liquido depurato che passa attraverso il mezzo filtrante. Il processo produttivo può essere mirato all'ottenimento sia del filtrato sia del residuo o solo di uno di questi prodotti.

Il mezzo filtrante del separatore deve:

  • Avere i pori di grandezza tale da consentire, da un lato, il libero passaggio del filtrato e, dall'altro lato, il trattenimento delle particelle del solido;
  • Essere chimicamente inerte all'azione dei componenti del materiale filtrato;
  • Essere particolarmente resistente ed elastico per garantire la protezione contro i danneggiamenti meccanici.

Nella maggior parte di separatori il setto filtrante rappresenta la rete metallica o il tessuto. Per l'industria chimica i mezzi filtranti vengono realizzati in poliammide (nylon), fibre poliesteri (lavsan), poliolefiniche (polietilene, polipropilene), perclorviniliche, fibre in acrilonitrile (nitron) e quelle di vetro. Sono largamente applicati i setti filtranti monouso realizzati sotto forma dei nastri di carta. In alcuni rari casi specifici gli elementi filtranti possono essere realizzati in materiali naturali quali lana, cottone, seta. I seti incompressibili vengono realizzati in ceramica. Ai fini di compattezza tali elementi filtranti vengono prodotti in forma di cartuccia. Il principale vantaggio degli stessi consiste nella possibilità di filtrazione dei materiali ad alta temperatura.

Per proteggere i pori contro un rapido intasamento (soprattutto nel processo di filtrazione dei liquidi a bassa concentrazione delle particelle sospese di granulometria fine) i setti filtranti vengono ricoperti con un riportato strato protettivo che può essere realizzato in polvere di diatomite, di perlite, di amianto o in fibra di cellulosa. Tale materiale viene riportato sul setto filtrante al momento della fabbricazione o viene aggiunto nella sospensione da filtrare in una certa concentrazione che dipende della grandezza, della quantità delle particelle in sospensione ecc. Durante il processo di rimozione del residuo viene portato via anche lo strato protettivo, che successivamente può essere sottoposto al processo di rigenerazione.

Classificazione (tipologia) dei separatori

Per la destinazione tecnologica i separatori possono essere divisi in cinque classi o tipologie:

  • Separatori-depuratori
    Sono utilizzati per separare i componenti solidi dalla fase liquida.
  • Separatori liquido-liquido
    Servono per separare due fasi liquidi che sono reciprocamente insolubili e per l'ottenimento dei componenti solidi.
  • Separatori-depuratori-separatori
    Sono usati sia come i separatori sia come i depuratori in funzione dell'assemblaggio del rotore.
  • Separatori-classificatori
    Sono utilizzati per classificare i componenti solidi presenti nella sospensione per densità e dimensioni delle particelle.
  • Separatori-addensatori
    Servono per aumentare la concentrazione del componente solido.

Per le modalità di scarico si possono dividere i separatori in tre gruppi:

  1. A scarico automatico. Sono i separatori dotati del sistema intermittente dello scarico effettuato sotto l'azione della forza centrifuga.
  2. A ugelli. Sono i separatori dotati del sistema di scarico continuo del residuo solido sotto l'azione della forza centrifuga.
  3. Separatori a scarico manuale.

Separatori centrifughi progettati per applicazioni a base liquida. Separatori a dischi

I separatori a dischi sono destinati alla separazione dei liquidi sotto l'azione della forza centrifuga. Il principale meccanismo degli stessi è il rotore che rappresenta un organo attivo del separatore. La sua costruzione prevede una serie di dischi conici che separano il liquido in strati di spessore di 0,4-1,5 mm.

Il processo consiste nella separazione delle particelle solide sospese in liquido che durante il percorso del flusso devono depositarsi sui dischi prima di essere asportate dal flusso fuori del pacchetto. Il pacchetto di dischi è necessario per ridurre il percorso delle particelle e, di conseguenza, il tempo di centrifugazione. Grazie alla divisione del flusso in strati si genera il moto laminare del liquido nel rotore il che ottimizza il processo di centrifugazione.

Dopo la chiarificazione nelle centrifughe, la fase liquida viene, normalmente, portata via mediante i dischi che sono installati fissi rispetto al rotore in movimento.

Per i suoi parametri dinamici tali separatori possono essere classificati come le ultracentrifughe, cioè dispositivi atti a sviluppare la velocità superiore a quella critica.

Il rotore del separatore centrifugo è costituito della base, portadischi, pacchetto di dischi comici e coperchio.

dei filtri separatori
Rotore del separatore centrifugo per applicazioni a base liquida

dei filtri separatori
Principio di funzionamento del rotore

Il liquido da trattare viene inviato nei separatori dal portadischi ai canali formati con i fori nei dischi conici. Nel salire il prodotto viene suddiviso dai dischi. La fase liquida leggera scorre nello spazio tra i dischi verso l'asse di rotazione del rotore, sale sui canali verticali esterni ed esce dal rotore.

La fase liquida più pesante con le particelle solide si sposta verso la periferia del rotore, cioè nello spazio destinato alla raccolta del fango. La pesante fase liquida si sposta verso il passaggio tra il disco divisorio e il coperchio del rotore e lascia il separatore. Le particelle solide si depositano sulla parte base del rotore. Le modalità di scarico dei fanghi dipendono della tipologia del separatore.

Nei separatori-depuratori il liquido da trattare viene inviato lungo i canali del portadischi nello spazio destinato ai fanghi dove avviene la separazione delle particelle solide più grosse. Il liquido, contenente le residue particelle solide, scorre verso l'asse nello spazio tra i dischi, dove avviene l'ulteriore sedimentazione delle particelle, ed esce dal rotore lungo i canali esterni del portadischi.

Il rendimento dei separatori è influenzato dalle proprietà fisico-chimiche delle emulsioni quali: dimensioni delle particelle, viscosità e densità.

Schema di funzionamento del separatore a dischi.

I separatori a dischi hanno trovato una larga applicazione. Il principio di funzionamento degli stessi prevede che l'emulsione viene erogata lungo il tubo centrale nella parte inferiore del rotore dotato dei dischi (elementi conici). Tali dischi dividono il flusso in diversi strati. Il fluido più pesante viene rigettato verso la periferia del tamburo rotante mentre quella più leggera si sposta verso il centro. I liquidi separati non possono mescolarsi in quanto non sono più a contatto.

I separatori possono essere dotati dei dischi con o senza perforazione. I dischi che non sono perforati scaricano il residuo secco depositato sulle pareti del tamburo che successivamente viene asportato a mano. Il liquido chiarificato s'invia verso il centro nella parte superiore ed esce fuori.

I vantaggi dei separatori a dischi sono dati dall'elevato rendimento e dall'alta qualità di funzionamento, mentre il punto debole è la costruzione complessiva.

I separatori liquido-liquido sono destinati alla separazione delle emulsioni e alla chiarificazione dei liquidi. Il diametro dei tamburi di tali dispositivi può essere fino a 300mm. Il numero di giri varia da 5 500 a 10 000 giri al minuto. I separatori a dischi sono largamente utilizzati. In tali dispositivi il flusso viene diviso in sottili strati senza l'accelerazione della velocità.

Separatori a nastro

La struttura del separatore a nastro è molto semplice: il principale componente della stessa è il nastro senza fine realizzato in gomma striata con fenditure. Il nastro è ricoperto dal tessuto filtrante e montato su due tamburi, di cui uno è motore , che garantisce l'avanzamento del nastro. L'altro tamburo insieme con i rulli di guida consentono la debita tensione del nastro.

Nel movimento sul tratto superiore i bordi laterali del nastro si appoggiano su due guide. Su tutta la lunghezza tra queste guide è sistemata la camera a sezione circolare o rettangolare. Le flange superiori della camera aderiscono alla superficie inferiore del nastro. La parte inferiore della camera è collegata con il raccordo al canale per il filtrato e per il liquido di lavaggio collegato con la linea di vuoto. Lo spazio interno della camera e del collettore sono suddivise con tramezzi trasversali. Le celle formate dai tramezzi servono per lo scarico del filtrato e del liquido di lavaggio.

Il liquido viene erogato all'inizio dello tratto superiore del nastro. I bordi del nastro sono rialzati su tutta la lunghezza del nastro formano una specie di canale. Tale configurazione consente una facile asportazione del residuo che cade dal mezzo filtrante sotto l'azione del proprio peso, del rullo o viene portato via con il getto dell'acqua di lavaggio. Prima della depurazione il residuo viene disaggregato tramite l'aria compressa.

Il nastro installato nei separatori può avere la larghezza fino a 3 mt e la lunghezza fino a 9 mt. La velocità di avanzamento del nastro dipende della sua lunghezza e delle proprietà della sospensione trattata. Lo spessore del residuo depositato può variarsi nell'intervallo da 1 a 25 mm.

Il vantaggio del separatore a nastro è dato dall'assenza del dispositivo di distribuzione.

dei filtri separatori
Schema del separatore a nastro

La superficie del nastro è suddivisa con nervature trasversali in sezioni con fenditure allungate al centro. Da entrambi i lati del nastro sono previsti i bordi alti e i canali per il cordone di gomma elastica che garantisce una stretta aderenza del tela filtrante al nastro. Il tessuto filtrante che ricopre il nastro è realizzato sotto forma di tela senza fine con i cordoli di gomma cuciti ai bordi e alloggiati nello scivolo formato dal nastro.

Il liquido da filtrare entra nello scivolo dotato dell'alletta che regola il livello del fluido sul nastro. Il liquido in eccesso esce dall'alletta e va nell'imbuto di scarico. Il residuo, formatosi dopo la filtrazione della sospensione, viene lavato con il liquido di lavaggio erogato dagli ugelli. 

Le zone di lavaggio e di filtrazione sono divise con una pensilina protettiva che previene l'entrata della sospensione nella zona di lavaggio. Il filtrato viene scaricato nel collettore.

All'estremità del banco il tessuto, separato dal nastro, gira intorno al rullo speciale, scaricando il residuo. Molto spesso si usa il rullo diviso in sezioni con il sistema di erogazione dell'aria compressa o del vapore per l'insufflaggio del tessuto.

Filtro a tamburo

Prima di installare il filtro a tamburo si deve provvedere al calcolo dei necessari parametri del meccanismo, ivi compresi:

  • portata in volume di filtrato per unità di tempo;
  • Gradiente di pressione nella zona di filtrazione e in quella di lavaggio;
  • Densità (concentrazione) della frazione pesante.

Si trova inoltre in via sperimentale l'indice della resistenza specifica del deposito e quello del mezzo filtrante, nonché il contenuto dell'acqua nel residuo depositato dopo la filtrazione, lo spessore ottimale dello strato del materiale depositato, il tempo di essiccazione dello stesso e la portata specifica del liquido di lavaggio.

Partendo dai dati ricevuti si determina l'area totale del filtro e in base all'aria si procede alla scelta del filtro.

Il filtro separatore è costituito dai seguenti componenti:

  • Tamburo motore perforato;
  • Mezzo filtrante realizzato in rete di filo metallico ricoperta dalla tela speciale;
  • Sistema di vuoto e di essiccazione primaria del deposito;
  • Sistema di lavaggio costituita dal dispositivo di irrigazione e di evacuazione del liquido chiarificato;
  • Sistema di scarico del residuo depositato costituito dal coltello raschiante e il dispositivo di trasporto dei rifiuti.

Il tamburo attivo viene suddiviso in quattro compartimenti convenzionali oltre al compartimento di immersione in una vasca contenente la soluzione da filtrare. Quest'ultimo compartimento occupa fino al 30-40% della superficie del tamburo e garantisce il prelievo della sospensione da filtrare. Il serbatoio è dotato dell'agitatore ad azione continua o discontinua che serve a omologare la consistenza della sospensione.

Nel primo compartimento del tamburo, provvisto del sistema di generazione del vuoto, si ha il processo di filtrazione e di essiccazione primaria del residuo depositato. Grazie alla differenza di pressione la fase liquida viene aspirata attraverso lo strato filtrante all'interno del tamburo da dove esce fuori. Nel secondo compartimento il residuo viene spruzzato con il liquido di lavaggio ed essiccato sotto vuoto. Nel terzo compartimento il residuo viene aerato con l'aria compressa per aumentarne la porosità e asportato tramite un coltello raschiatore. Nel quarto compartimento la superficie filtrante viene rigenerata (pulita) con l'aria compressa dopodiché il tamburo si immerge nuovamente nel serbatoio con la soluzione e il ciclo si ripeta.

Filtri a letto filtrante in materiali granulari

Le impurità vengono separate dall'acqua e si attaccano ai granuli del letto sotto l'azione della forza di adesione. Le particelle trattenute ed accumulate hanno una struttura molto instabile. Con la distruzione di tale struttura alcune particelle si staccano dai granuli e vengono trasportate nel successivo strato di letto dove si fermano all'interno della rete continua di capillari di cui è costituita la struttura porosa del mezzo filtrante.

La chiarificazione delle acque nei filtri a letto filtrante realizzato in materiali granulari diventa il risultato sommario dei processi di adesione e di distacco (che è il processo contrario all'adesione che consiste nell'asportazione delle particelle ritenute con il flusso del liquido). L'acqua viene chiarificata in ciascun strato del letto finché la forza di adesione sia superiore alla forza di distacco. Con l'accumulo del residuo depositato il processo di distacco delle particelle diventa più intenso.

Per l'asportazione delle particelle in sospensione dopo il trattamento biologico vengono largamente utilizzati i filtri di separazione a letto realizzato in materiali granulari. In tali filtri non vengono sviluppati i processi microbiologici e il contenuto dell'azoto e del fosforo non si cambia. Il separatore è costituito normalmente dal serbatoio con il materiale granulare. L'acqua passa attraverso tale materiale nella direzione dall'alto in basso o dal basso in alto. La distribuzione dell'acqua prima della filtrazione e la raccolta dell'acqua depurata devono avvenire in modo uniforme.

Il letto filtrante è realizzato in sabbia di quarzo. Con l'accumulo delle impurezze nel serbatoio la fornitura dell'acqua da trattare viene interrotta e si procede al lavaggio ad acqua e/o ad aria.

Attualmente sono utilizzati i separatori con diversi meccanismi di carico ( a due strati, ad ossatura, galleggiante ecc). Gli indici di rendimento dei filtri sono praticamente uguali.

Separatori-decantatori

Per l'aumento della concentrazione delle sospensioni e la classificazione delle frazioni viene sfruttato il processo di sedimentazione. La soluzione costruttiva degli addensatori e dei classificatori è simile, ma nel dimensionamento dell'addensatore si prende in considerazione la velocità di sedimentazione delle particelle più fine, mentre nella progettazione dei classificatori si basa sulla velocità di sedimentazione delle particelle che vanno separate ad ogni singola fase.

dei filtri separatori
Decantatore per sospensioni

Decantatori-addensatori

Gli ispessitori rappresentano una specie di decantatori destinati all'ispessimento delle sospensioni. I classificatori sono i decantatori destinati alla classificazione delle particelle solide in frazioni. Per il principio di funzionamento si suddividono i decantatori in tre tipologie:

  • Ad azione continua;
  • Ad azione semicontinua (quando l'erogazione del liquido da trattare e lo scarico della fase chiarificata avviene in modo continuo, mentre i fanghi vengono scaricati in modo discontinuo);
  • Ad azione discontinua.

Separatore del trattamento dei fanghi

Il filtro di separazione ad umido con portata continua fino a 75 gallone al minuto.

Tamburo magnetico realizzato in ceramica Æ150 mm x 609 mm con l'involucro in acciaio dolce con il raschiatore in acciaio inox montato sopra, elettromotore di potenza pari a 0,12 kV. Le dimensioni d'ingombro dell'involucro sono: 250 mm di altezza x 711mm di larghezza x 381 mm di lunghezza.

Si raccomanda l'avanzamento passante del fango attraverso il separatore il che consente la ritenzione delle particelle metalliche sul tamburo.

dei filtri separatori

Filtri per la separazione dei gas

Descrizione generale del processo di separazione dei gas

Nel processo di trattamento dei materiali le aziende dell'industria chimica producono i miscugli di gas e di particelle solide ad alta dispersione. Tra questi prodotti si deve notare la polvere e i fumi prodotti nel processo di frantumazione, fusione, combustione e vagliatura dei materiali solidi. I miscugli di liquidi e di gas sotto forma di nebbia si formano inoltre nel processo di condensazione.

Per la designazione dei gas contenenti le particelle liquide o solide si usa il termine aerosol. Esistono molti processi che producono i gas inquinanti o i miscugli gassosi contenenti un certo volume dei gas estranei.

La separazione delle miscele gassose e la depurazione dei gas è un importantissimo problema tecnologico ai fini della tutela dell'ambiente.

Nel processo di depurazione dei gas vengono prodotte le impurezze ad alta dispersione che possono essere solide, liquide o gassose e il miscuglio gassoso si divide in singoli componenti gassosi.

Con la depurazione dei gas vengono viene ottenuta la risoluzione dei seguenti problemi aventi una grande importanza, ed in particolare:

  1. Il recupero delle sostanze contenute nei gas di scarico. A titolo esemplificativo si può citare il processo di produzione dell'acido solforico dai gas scaricati in seguito ai processi di raffinazione del petrolio.
  2. La depurazione dell'aria da gas e fumi industriali. A titolo di esempio si può citare il processo di separazione della polvere e dei gas di scarico nella produzione del cemento e dell'acciaio.
  3. La produzione dei gas industriali puri, il che potrebbe essere il processo di sintesi dell' ammoniaca o il processo di separazione dell'idrogeno dal vapore d'acqua.

In alcuni casi il processo di recupero non è economicamente conveniente ma viene svolto per i problemi di tutela dell'ambiente. Se, invece si procede con il ciclo completo, le spese sostenute per la depurazione dei gas possono essere completamente recuperate.

Metodi principali di depurazione dei gas

Molto frequentemente i processi produttivi prevedono la depurazione dei gas dalle particelle liquide o solide contenute nelle sospensioni. I metodi di deputazioni possono essere suddivisi come segue:

  • Depurazione a secco (meccanica) è un'operazione che avviene con la sedimentazione delle particelle di polvere sotto l'azione della forza centrifuga o della forza di gravità (cioè forze meccaniche);
  • Depurazione ad umido è un sistema di depurazione dell'aria che cattura e rimuove le particelle solide o liquide contenute in un flusso di gas attraverso l'impiego di un liquido;
  • Filtrazione è un'operazione di depurazione dei gas effettuata facendo filtrare i gas attraverso i materiali porosi che trattengono le particelle sospese in gas;
  • Depurazione elettrica è un sistema di depurazione dei gas che cattura le particelle sospese nel gas mediante l'uso del campo elettrico ad alta tensione.

Depurazione meccanica dei gas. Decantatori. Rendimento

Il più semplice processo di rimozione dal gas delle particelle sospese si realizza nei decantatori (sotto l'azione della forza di gravità) e nei cicloni (sotto l'azione della forza centrifuga).

Le camere di calmo sono normalmente utilizzati per il pretrattamento dei gas. Nelle camere di calmo la separazione delle particelle solide avviene grazie alla libera sedimentazione delle particelle sotto l'azione della forza di gravità.

dei filtri separatori
Schema di movimento della particella solida nel decantatore

Nel decantatore la particella solida si sposta lungo l'apparecchio con la velocità w e in basso con la velocità di sedimentazione w0. L'indice della velocità assoluta del movimento della particella solida si determina come una diagonale del parallelogrammo con i lati w e w0. Il decantatore deve avere la lunghezza l, perché le particelle solide, spostate con la velocità assoluta, abbiano il tempo per depositarsi sul fondo.

L' equazione del rendimento teorico del decantatore è seguente:

Vсек = fω, м³/сек

Condotti di decantazione dei gas

I condotti di decantazione dei gas sono i più semplici dispositivi destinati alla depolverazione dei gas. Per assicurare la depolverazione più effettiva i condotti di gas sono provvisti dei tramezzi verticali atti a prolungare il percorso e ridurre la velocità dei gas il che ottimizza il processo di cattura della polvere.

dei filtri separatori
Condotto di decantazione dei gas

Camere di calma

Le camere di calma sono destinate alla depolverazione grossolana dei gas del forno di alta temperatura. In tali separatori la corrente di gas viene suddivisa tramite paratie metalliche in diversi flussi orizzontali.

dei filtri separatori
Camera di calma

Il gas da trattare viene erogato attraverso la serranda di regolazione e riempisce la camera all'interno della quale sono alloggiati i piani divisori (la distanza tra i piani varia da 40 a 100 mm). Nel percorso del flusso gassoso lungo la camera, le particelle solide si depositano sulla superficie dei piani.

Separazione delle gocce del liquido ad alta dispersione

Le gocce del liquido ad alta dispersione si formano nel processo di circolazione dei gas all'interno dei filtri separatori. Al contatto del gas con le pareti o con gli elementi incorporati si formano le gocce che scorrono giù creando il velo umido.

dei filtri separatori
Formazione delle gocce

L'aerosol (nebbia ad alta dispersione) si forma nelle condizioni di condensazione dei gas soprassaturati nelle tubazioni fredde. Si deve eliminare l'aerosol dal flusso gassoso in quanto le gocce, depositate sulle pareti di tubazioni, possono diventare causa del colpo d'ariete.

La separazione dell'aerosol ha una grandissima importanza soprattutto nel caso dei liquidi tossici dato che i residui di tali liquidi possono provocare un disastro ambientale.

Il diametro delle gocce dell'aerosol è normalmente compreso fra 1µm e 100 µm. L'indice di densità delle gocce supera quella del gas in quale si trovano disperse e, di conseguenza, le gocce sono più facilmente sottoposte all'azione della forza di rotazione e di inerzia.

Separatori per gli aerosol

Nei separatori di gocce (aerosol) il flusso di gas si muove con moto rettilineo e al contatto con l'ostacolo assume la direzione opposta. Le gocce con il peso specifico più alto percorrono questa distanza alla velocità più bassa rispetto a quella di particelle più leggeri e nell'incontrare l'ostacolo defluiscono verso basso sotto forma del velo liquido.

I separatori di aerosol cono costituiti da:

  • Piastre deflettrici,
  • Elementi lamellari,
  • Vaglio in filo di metallo.

Le piastrelle deflettrici svolgono la funzione di ostacoli destinati a far cambiare la direzione del flusso in modo tale da provocare la deposizione delle gocce grosse.

dei filtri separatori
Piastre deflettrici

Gli elementi lamellari rappresentano una batteria di sottili piastrelle ondulate montate una sull'atra. La batteria di piastre fa cambiare la direzione del flusso contenente l'aerosol. All'impatto con le piastrelle le gocce formano il velo liquido che scorre giù e defluisce attraverso i fori realizzati nelle piastrelle.

dei filtri separatori
Elemento lamellare

Il vaglio è realizzato in garza di filo metallico (rete in filo). Nel suo percorso il flusso inverte diverse volte la sua direzione facendo precipitare le gocce dell'aerosol. I vagli in garza di filo metallico sono largamente usati negli evaporatori.

dei filtri separatori
Vaglio

I separatori di aerosol (cicloni) sono utilizzati per la separazione degli aerosol. In tali apparecchi sotto l'azione della forza centrifuga il flusso con l'aerosol assume il moto vorticoso. Le gocce rigettate verso le pareti del separatore scorrono giù, formando il velo liquido. Il gas depurato esce dal tubo in immersione. Molto frequentemente tali apparecchi sono incorporati negli evaporatori.

dei filtri separatori
Ciclone di aerosol

Separazione dei miscugli gassosi nel campo elettrico

I summenzionati metodi di separazione del flusso gassoso che sfruttano l'azione della forza di gravità o quella della forza centrifuga non sono applicabili nella separazione delle sostanze sottili, dato che la velocità di precipitazione delle particelle sottili con sezione inferiore a 10 micron in queste condizioni risulta troppo bassa, mentre nel campo elettrico la separazione di tali miscugli gassosi diventa facilmente fattibile.

I due elettrodi con diversa superficie allacciati ai poli della sorgente di corrente creano il campo elettrico eterogeneo. La tensione del campo generato dall'elettrodo con minore area della superficie è più alta. Se, a titolo esemplificativo, si usano, come gli elettrodi, il filo e una piastrina sottile, la tensione del campo si aumenta dalla piastrina verso il filo. La differenza "critica" dei potenziali nell'ambito gassoso provoca la scarica elettrica tra gli elettrodi accompagnata dalla fluorescenza bianca/azzurra del filo (il cosi detto effetto corona). Tale scarica si chiama scarica effetto corona e il filo diventa in questo caso l'elettrodo che genera l'effetto corona.

Nel punto di fluorescenza si formano gli ioni negativi (elettroni) e quelli positivi del gas. Nelle condizioni di alta tensione del campo la velocità degli stessi diventa tale da poter ionizzare le particelle neutre che, a suo turno, possono indurre ionizzazione per collisione con altre particelle. Il processo di ionizzazione procede così in crescita geometrica.

Se la carica del filo è negativa e quella dalla piastra è positiva, il filo attrae gli ioni positivi, mentre gli elettroni vengono attirati verso la piastra. Quando la tensione del campo elettrico diventa sufficiente (cioè pari a circa 4-6 kV/cm), si ha il flusso continuo degli ioni tra gli elettrodi. Se far fluire il gas da depurare tra gli elettrodi, le particelle solide vengono caricate elettricamente nella collisione con gli ioni e cominciano a seguirli. Gli elettroni sono più veloci e attraversano la distanza tra la corona e la piastra più velocemente rispetto agli ioni positivi, il che significa che la probabilità della collisione degli elettroni con le particelle solide è più alta e, di conseguenza, le particelle presenti nel miscuglio gassoso diventano prevalentemente portatrici di cariche negative e tendono a spostarsi verso la piastra dove si depositano. Per tale ragione la piastra viene chiamata l'elettrodo di raccolta. Le residue particelle solide vengono caricate positivamente e si depositano sull'elettrodo di forma filiforme. Per rimuovere le particelle depositateci sulla piastra, si procede di tanto in tanto alla pulizia percuotendo la piastra. Grazie alla bassa resistività elettrica le gocce cedono la carica alla piastra, la umidificano e defluiscono.

In questo processo si usa esclusivamente la corrente continua. Nel caso della corrente alternata le particelle caricate verranno influenzate da diversi impulsi multidirezionali e saranno asportate via con il flusso del gas prima di poter depositarsi sull'elettrodo di raccolta.

Alle condizioni identiche con la riduzione della conduttività delle particelle solide il grado di depurazione del gas si aumenta. La buona conduttività provoca una veloce carica delle particelle indotta dalla piastrella. Sottoposte all'azione della forza di repulsione coulombiana le particelle vengono asportate con il flusso del gas dal campo elettrico.

Filtro elettrostatico

Per la separazione dei miscugli gassosi mediante campo elettrico vengono usati i filtri elettrostatici. Tali apparecchi possono essere di due tipi: a forma di piastre o tubolari.

dei filtri separatori
Filtro elettrostatico tubulare (separatore)

Il separatore è costituito dal fascio di tubi verticali aventi il diametro di 150-300 mm e la lunghezza di 3-4 metri che svolgono la funzione di elettrodi di raccolta nel cui asse sono disposti i fili con diametro pari a 1,5-2,0 mm che fungono da elettrodi di scarica.

Le estremità dei tubi collegano le due camere. Nella camera inferiore si ha la distribuzione del miscuglio gassoso da trattare e la rimozione delle particelle solide depositate. Nella camera superiore si realizza lo scarico del gas depurato. I fili necessari per fissare la posizione verticale sono attaccati in basso al telaio appoggiato sugli isolatori. Le particelle depositate sugli elettrodi vengono rimosse tramite il processo di scuotimento. A tale scopo i relativi martelli a pendolo percuotono in modo costante il telaio superiore provocando lo scuotimento dei fili. Si realizza inoltre una regolare rimozione delle particelle depositate sui tubi. Tra i tubi viene installata una serie di martelli collegati all'unico gruppo di comando. L'intero sistema di tubi è alloggiato all'interno del corpo protettivo.

Filtri elettrostatici a piastre

dei filtri separatori
Filtro elettrostatico a piastre (separatore)

I filtri elettrostatici a piastre si distinguono da quelli tubolari per il tipo degli elettrodi di raccolta che invece di forma tubolare sono di forma a piastra. Le piastre sono installate verticalmente. Nell'interstizio tra le piastre si trovano i fili attaccati al telaio.

I filtri elettrostatici a piastre si distinguono per il consumo ridotto del metallo usato per la fabbricazione degli stessi, sono più compatti e più facili da montare. Grazie alla sua soluzione costruttiva consentono una più facile pulizia e rimozione della polvere depositata. L'efficienza dei filtri elettrostatici tubolari è più alta in quanto consentono il funzionamento alla tensione più alta.

Nel processo di depurazione dei gas dalle particelle particolarmente sottili si deve prevedere il preventivo aumento della conduttività elettrica delle stesse, perché la carica ricevuta dalla particella solida è inversamente proporzionale al quadrato del suo diametro. Le particelle a bassa conduttività elettrica, depositate sugli elettrodi non possono cedere velocemente la carica facendo respingere le altre particelle che tendono ad avvicinarsi ai tubi o alle piastre per cedere la loro carica. In questo caso il deposito nei filtri elettrostatici delle particelle solide a dimensioni ridotte diventa impossibile. Tale problema può essere risolto con l'umidificazione del miscuglio gassoso da trattare il che permette di aumentare la conduttività elettrica delle particelle solide.

Tipologia e caratteristiche dei miscugli gassosi eterogenei

Il miscuglio è un insieme di due o più sostanze che interagiscono tra di loro e sono protette dall'azione esterna. I miscugli eterogenei sono i sistemi composti di sostanze che mantengono le loro proprietà e si caratterizzano per l'esistenza della superficie di separazione di fase che non esiste nei sistemi omogenei.

Le proprietà fisiche di un miscuglio omogeneo sono le stesse in suo qualunque punto e rappresentano una sola fase. Le fasi e i sistemi possono comprendere uno o più componenti che possono essere separati mantenendo immutate le loro proprietà.

Ogni miscuglio eterogeneo è composto da due o più fasi. Una di fase è interna (soluto), mentre l'altra fase è esterna (solvente). La solvente ingloba le particelle della fase soluta. La principale differenza tra i miscugli omogenei da quelli eterogenei consiste nelle dimensioni delle particelle della fase soluta (nei sistemi omogenei le dimensioni delle particelle non superano quelle delle molecole).

In conformità allo stato di aggregazione del solvente i miscugli eterogenei possono essere gassosi, liquidi o solidi. I miscugli eterogenei gassosi sono composti dal solvente contenente le particelle solide o liquide in sospensione. I miscugli gassosi possono essere generati in seguito ai processi meccanici o quelli legati alla condensazione. La principale differenza tra queste due tipologie di miscugli gassosi consiste nelle dimensioni delle particelle.

I miscugli gassosi vengono generati in seguito ai processi meccanici quali:

  • Polverizzazione dei liquidi;
  • frantumazione dei corpi solidi;
  • Altri processi di separazione delle particelle solide o liquide in gas.

Le dimensioni delle particelle presenti nei miscugli gassosi generati in seguito ai processi meccanici variano da 5 a 50 μ.

I miscugli gassosi sono generati in seguito al processo di condensazione:

  • Condensazione del gas;
  • Condensazione del vapore;
  • Reazione chimica tra i due gas (nel caso del passaggio del gas o del vapore allo stato solido si forma la polvere e nel caso passaggio del gas o del vapore bello stato liquido si forma la nebbia).

Le dimensioni delle particelle condensate dei miscugli gassosi variano da 0.3 a 0.001μ.

Le dimensioni delle particelle dei miscugli gassosi generati meccanicamente o in processo di condensazione possono variarsi. Le particelle condensate possono agglomerarsi formando le particelle a dimensioni superiori a quelle dei miscugli formatisi in seguito ai processi meccanici. Le dimensioni delle particelle solide dei miscugli formatisi in seguito ai processi meccanici possono essere paragonabili a quelle delle particelle condensate. Le particelle con le dimensioni che non superano 1 μ sono in moto browniano. Le particelle con dimensioni inferiori a 0,1 μ non si depositano sotto l'azione della forza di gravità e possono rimanere nello stato sospeso il tempo indeterminato.

Esistono molte sorgenti di formazione dei miscugli gassosi eterogenei. La polvere si forma in seguito ai seguenti processi:

  • Frantumazione dei materiali solidi;
  • vagliatura;
  • mescolamento;
  • Versamento ecc.

I fumi e le nebbie sono generati in seguito ai processi che accompagnano la condensazione dei vapori, quali:

  • Evaporazione dei liquidi;
  • Essiccazione mediante polverizzazione;
  • incenerimento ecc.

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