MATERIALES FILTRANTES.

Transcripción

1 MATERIALES FILTRANTES.

2 TEMAS A DESARROLLAR CONCEPTOS BÁSICOS TIPOS DE TELA FILTRANTE Y SU CLASIFICACIÓN APLICACIONES EN LA INDUSTRIA LIMITACIONES EN SU USO COSTO ESTIMADO SEGÚN EL TIPO CONCLUSIONES

3 CONCEPTOS BASICOS FILTROS TIPO MANGA: elemento filtrante instalado en el colector de polvos, de cuerpo comúnmente cilíndrico abierta por un lado y cerrado por el otro. TELA FILTRANTE: barrera permeable por la cual se hace pasar una corriente de gas que contiene material particulado. por ser las partículas de material mucho más grandes que las moléculas de gas, estas quedan atrapadas en la superficie de la membrana permitiendo únicamente el paso de las moléculas del gas.

4 CLASIFICACIÓN POR LA NATURALEZA DE LA FIBRA DE LA TELA. Las primeras fibras fueron fabricadas de productos naturales (algodón, lana),tienen la desventaja que trabajan a temperaturas menor de 100 centígrados. Las fibras sintéticas son muy usadas actualmente por su mayor resistencia a las altas temperaturas y al ataque químico.

5 CLASIFICACIÓN POR TIPO DE COSNTRUCCIÓN POR TIPO DE CONSTRUCCIÓN 1- Tejida 2- No tejida 2.1- Tipo fieltro 2.2- Tipo membrana Tejida. Esta construida con un patrón de tejido de las fibras repetitivo definido (con equipo similar con el que se fabrica las telas). Es usado comúnmente en filtros de manga que están sometidos a sistemas de limpieza de baja energía (limpieza mecánica, limpieza con aire reversa) No tejida. Esta construida sin ningún patrón definido, la unión de las fibras se hace por medios mecánicos, térmicos o químicos. Es usado en los filtros tipo manga que se limpian con sistema pulse-jet.

6 POR TIPO DE CONSTRUCCIÓN FIELTRO. Altamente resistente a los esfuerzos mecánicos producidos por sistemas de limpieza tipo pulse-jet, sus fibras se unen por proceso mecánico MEMBRANA. Desarrollada especialmente para lograr altas eficiencias en las capturas de partículas y para mantener los flujos de filtrado en gases y partículas con alta humedad, su proceso de fabricación es térmico en su gran mayoría

7 POR EL TIPO DE SISTEMA DE LIMPIEZA Filtros para sistema de limpieza pulse-jet Filtros para sistema de limpieza mecánica Filtros para sistema de filtrado aire reversa

8 VARIABLES PARA DEFINIR TELA A UTILIZAR Existen variables en los sistemas que deben de tomarse en cuenta cuando se decide que tela utilizar, entre las más importantes están: 1- Temperatura. 2- Nivel de humedad 3- Tamaño de partícula 4- Químicos en el flujo de gas a filtrar 5- Materiales abrasivos 6- Relación aire tela

9 PROCESOS VARIOS CON HUMEDAD 1. Procesos de secado; secadores, clasificadoras, mezcladores, (temperatura, vapor de agua, partículas del material a secar) 2. Procesos con partículas de material higroscópico, 3. Fabricación de textiles 4. Fabricación de harinas

10 TAMAÑO DE PARTÍCULA 1. Procesos donde el tamaño de partícula tiene una distribución angosta (partículas muy similares en tamaño) 2. Procesos con una distribución de partículas ancha 3. Procesos con material que se aglomera fácilmente

11 PROCESOS CON QUÍMICOS 1. Procesos donde se procesan metales (fundido, afinado) 2. Procesos de cromado, galvanizado, cobrizado 3. Procesos que incluyen los gases de combustión especialmente los incineradores 4. Producción de asfaltos 5. Procesos que involucran madera con resina.

12 PROCESOS CON MATERIAL ABRASIVO 1. Procesos de minería 2. Producción de herramientas 3. Producción de asfaltos 4. cementeras

13 RELACIÓN AIRE TELA Hay procesos donde el sistema necesita una relación aire tela en particular (alta o baja); esto define también el tipo de tela filtrante a utilizar Ejemplo: una relación aire tela de 6:1 posiblemente necesite una tela que pueda ser utilizada en un sistema con limpieza pulse-jet (que soporte la presión alta del aire comprimido de limpieza, una tela de alto gramaje y no tejida)

14 CUADRO DE LAS TELAS MÁS COMUNES

17 POLYESTER POLYESTER FILTER MEDIA Material versátil que mas se usa en la industria de la filtración de polvo, es muy fuerte y resistente a la abrasión, débil en presencia de humedad pues tiende a hidrolizarse, la humedad debilita las fibras las regresa a la base que las constituye las machaca y el material pierde su fuerza En aplicaciones de temperaturas moderadas y gases secos puede usarse en industrias: Fertilizantes, Plomo, Granos y semillas, Cemento, Madera, Proceso de metales, Cerámicas, fundiciones, Tabaco, Harinas, Leche en polvo, Canteras, Minerías, azucar y Pulidos. Puede ser usado en condiciones húmedas con acabados en oleopbobic o membranas de recubrimiento Polyester puede formar estática porque no la disipa, en aplicaciones donde el polvo puede ser explosivo, fibras conductivas pueden ser adheridas para reducir este riego de explosiones. Polyester es flameado (singed) termo fijado para modificar sus propiedades de permeabilidad

18 Polypropyleno (PP) PP es una fibra que se utiliza especialmente para trabajo en bajas temperaturas (Máxima de 90 centígrados) Su excelente resistencia química hace del pp un material perfecto para la industria Química y farmacéutica El PP no se hidroliza, pero es susceptible a agentes oxidantes El pp tiende a formar estática, para disiparla se recomienda alambre de conductividad, o combinación de scrim y alambre de conductividad. PP es usado en las Industrias de Comida, Aceite, Químicos, Detergentes, liquidos y en la industria de Galvanoplastía.

19 Aramid Aramid, Mejor conocido como Nomex, fue introducido por DuPont. La forma de las fibras de este material no es circular, esta forma no circular ayuda a que expanda su superficie de fibras por metro cuadrado de felt. Incrementando su capacidad de atrapar el polvo, reduciendo las emisiones. Aramid trabaja en filtración seca a mayores temperaturas que otras fibras. (máxima de 220 grados Centígrados) 400 Farh. Aramid es susceptible a Hidrólisis, en operaciones donde hay humedad por vapor condensado el agua quiebra la composición química de las fibras que lo componen, reduce su fuerza y convierte sus fibras en polvo. Aplicaciones donde se usa Aramid, Asfalto, Canteras de Cal, fundiciones, Cemento. Fundiciones, Yeso, y Químicos En problemas asociados con la electricidad estática, es común el uso de fibras de acero inoxidable debido a las temperaturas y condiciones quimicas que pueden estar presentes en el proceso. Sus fibras son estabilizadas con proceso de calor (singed) para reducir su aspereza, ayudar a la permeabilidad y mejorar el desprendimiento de la torta de filtración.

20 PPS PPS es un material termoplástico, con fibras de excelente resistencia a la hidrólisis su uso es frecuente donde la humedad es problema Su temperatura continua de trabajo en seco y en húmedo No debe pasar de 190 centígrados; pierde fuerza entre mas alta este la temperatura en la aplicación Para que el PPS trabaje mejor El nivel de O2 en los gases debe ser bajo o la vida de la bolsas se reduce. Las fibras de PPS por su peso se distinguen por ser realmente cerca de 30% azufre. El PPS no se hidroliza, hay tratamientos de impregnación por baño para prevenir exposición a aceites que se impregnen a la superficie de la bolsa PPS se usa en generación eléctrica, Procesos de combustión, Incineradores, Secadores, fundiciones y plantas de acero

21 Acrylic Acrylic felt no es un material muy fuerte es por eso debe de llevar maya soporte. No se hidroliza, esta es su mejor característica, Pero en algunas aplicaciones donde existe la tendencia de humedad con aceite, se puede impregnar de algunos líquidos repelentes a el agua y a el aceite para evitar que el polvo se adhiera a la bolsa. El Acrylic tiene tendencia en algunas operaciones en desarrollar estática Su precio es menor que los PPS pero no debe de exceder la temperatura de trabajo seco o húmedo De 125 grados Centígrados Acrylic Filter Media es usado en generación de electricidad, cemento, yeso, Incineradores, Fundiciones y asfalto

22 P84 Filter Media (polyimide) P84 pinchado es excelente para usarlo en alta temperatura (máxima 240 centígrados); en términos de desempeño solo es superado por el PTFE Tiene problema de hidrólisis especialmente a temperaturas elevadas si el contenido de humedad es muy alto. Se carga de electricidad estática P84 tiene fibras de forma compleja, la cual lo hace mas eficiente en la filtración En comparación con las fibras redondas de otros materiales. Se usa en filtración de polvo fino. Since air comprises about 20.95% oxygen by volume, any material with a limiting oxygen index less than this will burn easily in air. Conversely, the burning behaviour and tendency to propagate flame for a polymer with a limiting oxygen index greater than will be reduced or even zero after removal of the igniting source. Self-sustaining combustion is not possible if LOI>100, such values are not physically meaningful. Es usado en generación de electricidad, Metalúrgicas, Incineradores de basura, Incineración clínica, Yeso, Cemento y Cal

23 PTFE Y Tefair Filter Media PTFE pinchado es el mejor de todas las fibras, es usado en todos los procesos en combinación de químicos y procesos térmicos. Es repelente a los líquidos, por tal razón la aplicación de membranas de PTFE a filtros de otros materiales es muy usada PTFE tiene entre sus aplicaciones mas comunes Incineradores, Combustión, Químicos y Carbón Black En aplicaciones especiales particularmente en incineradores, fibras de PTFE con fibras de fibra de vidrio Producen TEFAIR, El resultado es un felt muy eficiente, la fricción entre el PTFE y la fibra de Vidrio producen cargas eléctricas por medio de triboelectricity que atraen partículas de polvo con carga eléctrica, El PTFE se hace de carga negativa y la fibra de vidrio se hace positiva, entonces atraen partículas de signo opuesto PTFE es sensitivo a polvos alcalinos y en flurine gas, Temperatura Máxima de operación Seca es 270 centígrados.

24 COMO ESCOGER LA TELA FILTRANTE 1. Que tipo de limpieza tendrá el sistema 2. Características de los gases a filtrar Ejemplo Proceso de producción del clinker (clinker cooler) 1- La limpieza de los filtros se hará por medio de un sistema pulse-jet 2- Características de los gases de salida: - Temperatura: 100 centígrados (212F) - Material particulado (puede dividirse en filtrable y condensable), materia prima, polvos de clinker, cenizas - Emisiones de SO2 - emisiones de CO2 - Emisiones de CO - Emisiones de NH3, VOC s, HCL existen productos alcalinos, importante a tomar en cuenta AP-42 Portlan cement manufacturing

25 COMO ESCOGER LA TELA FILTRANTE

26 COMO ESCOGER LA TELA FILTRANTE Fiberglass 500ºF 525ºF No Yes Fair Good Poor Good Good 16oz -22oz. Teflon/felt 500ºF 525ºF No Yes Good Good Good Good Good 22oz -27oz.

27 COMO ESCOGER LA TELA FILTRANTE

28 ACABADOS EN TELAS FILTRANTES

29 COMPARATIVO COSTOS El estimado de costo de las bolsas filtro es según el medio filtrante utilizado y tipo de filtro Usemos como ejemplo una medida común en un colector de polvo de Jet Pulse diámetro x 8 pies de largo Precios estimados según materiales POLIESTER PP HOPOLYMER ARAMID PPS P8414 F.VIDRIO 16oz 100% TEFLÓN X 1.4X 2X 2.3X 3.3X 5X 3.5X 12.7X Algunos precios son mas caros según el acabado que aplique a el medio filtrante según industria y aplicación Ejemplos de acabados son Membranas PTFE, Acrílicos, Silicón, Acido resistentes, Acabos para trabajo en aceite y agua oleophobicos etc.

30 PROBLEMAS MAS COMUNES CON TELAS FILTRANTES Humedad Grasas y otros pegajosos Mala aplicación del sistema Taponamiento Dust cake mal hecho Mal func. De sistema de limpieza Mal diseño del colector Tela filtrante mal escogida Temperatura

31 PROBLEMAS MAS COMUNES CON TELAS FILTRANTES Temperatura Esfuerzos mecánicos Ataque químico Roturas Falla de fabricación Fuego Mal dimensionada Mal manejo en la inst. Excesiva presión de aire comprimido

32 CONCLUSIONES Las telas filtrantes se han desarrollado fuertemente en los últimos años presentando más opciones para más industrias. Debemos ser muy cuidadosos al seleccionar las telas filtrantes a utilizar en un proceso en particular No debemos cambiar de tela filtrante sin un buen asesoramiento Siempre debemos tener un buen análisis de los gases de salida y de la carga de polvo Se debe realizar un buen diseño de todo el sistema para evitar dolores de cabeza futuros, especialmente en lo relacionado a los costos de mantto, cambio de equipos, de filtros etc.