Separazione gas-liquido
Panoramica
Saifilter produce demister pad che rimuovono le particelle liquide di dimensioni micrometriche dai flussi liquido-vapore generati nei processi industriali, impedendo che raggiungano le apparecchiature a valle e ne danneggino i componenti.
In base al materiale e al tipo di struttura, i mist eliminator Saifilter comprendono demister in rete metallica, demister pad in acciaio inox, mist eliminator a materassino, separatori a palette, mist eliminator in PVC, demister pad in PP e filtri disoleatori. Sono normalmente installati nelle colonne di separazione o distillazione insieme a riempimenti strutturati o alla rinfusa. La configurazione va scelta in funzione dell'applicazione specifica.
Saifilter realizza mist eliminator di forme e dimensioni diverse, adatti all'installazione orizzontale o verticale. Il mezzo filtrante è ottenuto intrecciando e interconnettendo monofilamenti metallici con diametro di circa 0,011 oppure 0,006 pollici, fino a formare un materassino in rete metallica con porosità dal 97% a oltre il 99% e densità uniforme. Una rete meno densa può catturare meglio le gocce di piccolo diametro.
Il demister filter, noto anche come filtro mist eliminator o deumidificatore, è un componente importante nei processi industriali di separazione gas-liquido. Intercetta le piccole gocce trasportate dal flusso e filtra i gas.
Per i recipienti è possibile scegliere mist eliminator a materassino in leghe ad alte prestazioni, adatti a diverse concentrazioni di acido nitrico, acidi organici, cloruri, cloro umido e alcali.
Il mezzo filtrante è costituito da bobine di rete metallica inserite in un telaio di acciaio inox. Questo tipo di filtro è riutilizzabile e lavabile ed è impiegato per rimuovere il vapore acqueo in eccesso prima che il vapore entri nella turbina.
Il polipropilene è un mezzo filtrante leggero. Il mist eliminator è disponibile con diverse dimensioni dei pori e può catturare le gocce trascinate dal vapore. Resiste ai vapori di NH3 e H2SO4 e ha una temperatura media di esercizio non superiore a 60 °C.
Il demister pad in PTFE, chiamato anche mist eliminator in PTFE, presenta un'elevata resistenza chimica e una temperatura media di esercizio compresa tra −196 °C e 260 °C. È disponibile in forme e dimensioni differenti per adattarsi alle specifiche esigenze applicative.
Dati tecnici
| Articolo | Densità (kg/m³) | Volume libero (%) | Superficie specifica (m²/m³) | Applicazione |
|---|---|---|---|---|
| PD-1 | 80 | 99 | 158 | Servizio sporco con incrostazioni moderate e perdita di carico minima |
| PD-2 | 120 | 98,5 | 210 | Servizio sporco con incrostazioni leggere e velocità elevata |
| PD-3 | 144 | 98,2 | 280 | Servizio gravoso, ad esempio separatori per petrolio e gas |
| PD-4 | 128 | 98,4 | 460 | Servizio sporco con incrostazioni leggere e velocità elevata |
| PD-5 | 193 | 97,5 | 375 | Uso generale, equilibrio fra efficienza e perdita di carico, servizio gravoso |
| PD-6 | 300 | 96,2 | 575 | Nebbie fini, densità molto elevata |
| PD-7 | 390 | 95 | 750 | Nebbie fini, densità molto elevata |
| PD-8 | 220 | 97,2 | 905 | Uso generale, equilibrio fra efficienza e perdita di carico, servizio gravoso |
| PD-9 | 432 | 94,5 | 1.780 | Nebbie fini, densità molto elevata |
| PD-10 | 220 | 97,2 | 428 | Uso generale, equilibrio fra efficienza e perdita di carico, servizio gravoso |
| PD-11 | 160 | 96,7 | 5.000 | Nebbie fini, densità molto elevata |
Materiali
| Materiale | Prodotti separati |
|---|---|
| SS304 | Acido nitrico, vapore acqueo |
| SS304L | Frazioni petrolifere |
| SS316 | Acidi grassi, greggio ridotto |
| SS316L | Greggio ridotto contenente acidi e altri corrosivi |
| Rame | Alcoli, aldeidi, ammine |
| Monel | Soda caustica e altri alcali, acidi diluiti |
| Nichel | Soda caustica, prodotti alimentari |
| Alloy 20 | Acido nitrico, pH alcalino |
| Teflon FEP | Condizioni altamente corrosive |
| Hostaflon PTFE | Condizioni altamente corrosive |
| Inconel 825 | Mezzi acidi diluiti e soluzioni alcaline |
| Inconel 625 | Acido fosforico e acidi grassi |
| Polipropilene | Acido cloridrico e servizi corrosivi a temperatura moderata |
| P.V.D.F. | Servizio corrosivo a temperatura di 140 °C |
| P.T.F.E. / FEP / PFA / ETFE / ECTFE | Temperature elevate e condizioni altamente corrosive |
| Hostaflon | Impianti per acido solforico, temperatura fino a 150 °C |
| Lana di vetro | Nebbie molto fini |
Le varianti possibili per un demister in rete metallica comprendono:
| Tipo | Forma del filo | Diametro del filo (mm) | Superficie specifica (m²/m³) | Densità apparente (kg/m³) | Porosità |
|---|---|---|---|---|---|
| SP | Filo piatto | 0,1 × 0,4 | 475 | 168 | 0,9788 |
| SP | Filo tondo | 0,23 | 320 | 168 | 0,9788 |
| DP | Filo piatto | 0,1 × 0,3 | 626 | 186 | 0,9765 |
| DP | Filo tondo | 0,19 | 484 | 186 | 0,9765 |
| HR | Filo piatto | 0,1 × 0,4 | 313 | 134 | 0,9875 |
| HR | Filo tondo | 0,23 | 217 | 134 | 0,9875 |
| HP | Filo tondo | 0,08–0,22 | 403 | 128 | 0,9839 |
I mezzi filtranti dei mist eliminator sono reti lavorate a maglia con monofilamenti metallici o plastici interconnessi. I demister pad possono essere puliti e riutilizzati. Saifilter propone quattro tipi di rete lavorata a maglia in funzione dei requisiti di progetto dell'applicazione.
Schema dei tipi di interconnessione della rete lavorata a maglia
La corretta configurazione dei mist eliminator è determinante per l'applicazione. Tutti i demister pad sono suddivisi in segmenti per agevolarne l'introduzione attraverso i passi d'uomo. La struttura interna del demister nel recipiente dipende da diversi fattori, tra cui la sezione trasversale richiesta e la forma geometrica. Gli schemi mostrano le configurazioni strutturali dei diversi mist extractor, realizzabili in varie dimensioni e forme.
Le prestazioni del mist eliminator dipendono dalla distribuzione uniforme della velocità sull'intera sezione trasversale. È preferibile lavorare con variazioni limitate della portata per evitare che parti del pad restino inutilizzate.
Il demister pad in rete metallica viene preferibilmente posizionato a monte del bocchello di uscita, lasciando una distanza adeguata. Il vapore tende infatti a concentrarsi nella zona del pad più vicina all'uscita. Un distributore integrale del flusso a valle favorisce l'impiego uniforme dell'intera superficie del demister pad.
Installazione del mist eliminator in un recipiente verticale
Installazione del mist eliminator in un recipiente orizzontale
Il fattore di capacità è determinato empiricamente ed è influenzato dal tipo e dalla configurazione del mist eliminator, dalla sua geometria rispetto al flusso di vapore, dalla pressione di esercizio, dalla viscosità del fluido e da parametri di processo come la tensione superficiale del liquido. In un tipico sistema aria-acqua il coefficiente varia con le condizioni ambientali: circa 0,35 ft/s per il flusso verticale e circa 0,42 ft/s per quello orizzontale.
L'equazione di Souders-Brown è tuttora ampiamente utilizzata per determinare la portata appropriata di un sistema.
Per la maggior parte dei sistemi, la velocità massima ammissibile del vapore «V» viene calcolata con l'equazione di Souders-Brown. La velocità di progetto raccomandata è pari al 60–75% di V, così da tenere conto di picchi e perturbazioni. Nei servizi ad alta pressione e sotto vuoto, per sistemi che operano al 30–110% della velocità massima ammissibile del vapore, la costante K richiede un dimensionamento specifico.
Il demister pad in rete lavorata a maglia può essere installato in colonne riempite e apparecchiature diverse per la filtrazione e la separazione di differenti mezzi e gas.
I demister pad in rete metallica sono disponibili principalmente in forma circolare oppure a barra. In base all'orientamento di installazione si distinguono inoltre configurazioni con montaggio dall'alto e dal basso; la scelta dipende dalle condizioni di installazione.
L'installazione dal basso richiede più griglie di supporto e accessori rispetto a quella dall'alto. Le due soluzioni permettono di adeguare il demister pad alla configurazione specifica dell'applicazione.
Montaggio dall'alto — gamma dimensionale opzionale DN 300–DN 5.200
Montaggio dal basso — gamma dimensionale opzionale DN 700–DN 4.600
Colonna di distillazione verticale
Mist eliminator in scrubber verticale
Mist eliminator verticale per scrubber umido
Colonna riempita verticale
Separatore sferico orizzontale
Mist extractor in torre di separazione orizzontale
Il team tecnico Saifilter può progettare e produrre mist eliminator a materassino in rete per applicazioni specifiche, personalizzando forma, dimensioni ed efficienza di separazione gas-liquido.
Il servizio copre il progetto del disegno del prototipo, la verifica finale e la consegna. Saifilter offre servizi ODM e OEM per definire una soluzione demister pad adatta al progetto operativo.
Per la sostituzione di demister pad o mist eliminator esistenti, Saifilter propone configurazioni sostitutive anche per prodotti di marchi noti come KOCH-GLITSCH e OTTO YORK.
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Domande frequenti
Il principio principale del demister pad è la coalescenza per inerzia. Quando le piccole gocce trascinate attraversano il percorso tortuoso del materassino, urtano la rete lavorata a maglia e si uniscono formando gocce più grandi. Aumentando di peso, le gocce ricadono per gravità: la nebbia viene così separata dal flusso gassoso.
Una manutenzione regolare e corretta è essenziale. Dopo un periodo di esercizio, le particelle trasportate dal gas possono ostruire il demister pad e aumentare la perdita di carico. I metodi di pulizia comprendono il lavaggio a spruzzo con liquidi detergenti, la bollitura e l'ammollo, per ripristinare la pulizia del pad e la sua efficienza di filtrazione.
Durante la pulizia occorre operare con attenzione e controllare eventuali danni dopo ogni intervento. Il diametro del filo va misurato con un micrometro e confrontato con quello del prodotto nuovo. Prima di iniziare la pulizia è inoltre necessario predisporre un demister pad di ricambio.
Il demister pad serve principalmente a rimuovere gocce liquide e nebbie dai flussi gassosi. In molti processi industriali contribuisce alla purezza del gas, protegge le apparecchiature a valle da corrosione o danni e migliora l'efficienza del processo. La sua ampia superficie favorisce l'urto, l'unione e l'accrescimento delle gocce, che vengono poi separate dal flusso per gravità. È utilizzato nei settori petrolchimico, del gas naturale e chimico, in particolare nei processi di distillazione, assorbimento e generazione di vapore.
Il demister pad viene installato nel separatore per migliorare la separazione delle gocce liquide dalla fase gassosa. Nei processi di separazione gas-liquido è posizionato nella zona di uscita della fase gassosa.
Quando il gas attraversa il materassino, la rete o il materiale coalescente cattura le gocce sospese. Le gocce si uniscono sulla superficie del pad e ricadono nella fase liquida per gravità. Il processo migliora l'efficienza di separazione e contribuisce alla qualità del prodotto e alla protezione delle apparecchiature.
