Umido

5/11/2018 Umido - slidepdf.com

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Liquido (acqua) usato per raccogliere polveriLiquido (acqua) usato per raccogliere polveri

LiquidoLiquido bagnabagna la polveri, quindi le inglobala polveri, quindi le ingloba

Stadi del trattamento:Stadi del trattamento:1.1. condizionamento del gas vettorecondizionamento del gas vettore

2.2. dispersione della massa liquidadispersione della massa liquida(superficie di contatto(superficie di contatto gasgas––liquidoliquido))3.3. urto e cattura delle particelle solideurto e cattura delle particelle solide

4.4. separazione del gas dal liquidoseparazione del gas dal liquido““sporcosporco””

DepolveratoriDepolveratori ad umidoad umido



Elemento cruciale: dispersione del liquido inElemento cruciale: dispersione del liquido ingoccioline molto fini (goccioline molto fini (““atomizzazioneatomizzazione””))

Formazione di un velo di liquido sulle paretiFormazione di un velo di liquido sulle paretiincontrate dal flusso gassosoincontrate dal flusso gassoso

Meccanismi misti tra i due nelle zone adMeccanismi misti tra i due nelle zone adelevata turbolenzaelevata turbolenza

Meccanismi di cattura:Meccanismi di cattura:

•• impatto inerzialeimpatto inerziale•• intercettazione direttaintercettazione diretta•• diffusione (motodiffusione (moto brownianobrowniano))

•• condensazione (condensazione (depolveratoridepolveratori venturi)venturi)







Industria chimica e siderurgicaIndustria chimica e siderurgica

Incenerimento di fanghi e rifiutiIncenerimento di fanghi e rifiuti

Industria alimentareIndustria alimentare(trattamento di polveri e odori)(trattamento di polveri e odori)

Macinazione, essiccamento e trasferimento diMacinazione, essiccamento e trasferimento dicarbone e prodotti mineraricarbone e prodotti minerari

Industria del vetro, dei metalli non ferrosi eIndustria del vetro, dei metalli non ferrosi edei materiali da costruzionedei materiali da costruzione

Campi di applicazioneCampi di applicazione



Torri di lavaggio, a spruzzo e a riempimentoTorri di lavaggio, a spruzzo e a riempimento(corpi fissi o flottanti)(corpi fissi o flottanti)

Sistemi a getto con spray preformatoSistemi a getto con spray preformato

Sistemi a vortice (urto e trascinamento)Sistemi a vortice (urto e trascinamento)

Sistemi assistiti da organi in movimentoSistemi assistiti da organi in movimento(dischi rotanti)(dischi rotanti)

SistemiSistemi venturi venturi (Giambattista Venturi, 1746(Giambattista Venturi, 1746––1822)1822)

Tipologie maggiormente diffuseTipologie maggiormente diffuse



Cattura mediante lCattura mediante l’’urto tra gocce e particelleurto tra gocce e particelle

Efficienza di rimozione non molto elevataEfficienza di rimozione non molto elevata((d d c c =0=0.7.7--1.51.5 µµm)m)

Basse perdite di carico (0.6Basse perdite di carico (0.6--2.52.5 kPakPa))

Usate comeUsate come pretrattamentopretrattamento (a monte di un(a monte di unventuri), o come impianti per trattare gasventuri), o come impianti per trattare gas

Torri a spruzzoTorri a spruzzo









Ruolo essenziale giocato daRuolo essenziale giocato da η η i i (efficienza con la quale gocce di diametro(efficienza con la quale gocce di diametro D D

catturano le particellecatturano le particelle di diametrodi diametro d d i i ))

Varie relazioni proposte per la dipendenza diVarie relazioni proposte per la dipendenza di η η i i

dada D D ,, d d i i ,, v v o o (velocit(velocitàà del gas nella torre),del gas nella torre), ecc.ecc.Nel caso di acqua che cade in aria sottoNel caso di acqua che cade in aria sottoll’’azione della gravitazione della gravitàà,, η η i i raggiunge un massimoraggiunge un massimo

perper D D =600=600--800800 µµm,m, indipendentemente daindipendentemente da d d i i




Sistemi con spray preformatoSistemi con spray preformato

Perdite di carico modeste,Perdite di carico modeste,buone rimozionibuone rimozioni

FlessibilitFlessibilitàà rispetto allarispetto allaportata gassosaportata gassosa

Alto rapportoAlto rapporto L L //G G ((~~2020 l/ml/m33))



Sistemi a vorticeSistemi a vortice

Manutenzione sempliceManutenzione sempliceScarso rischio di intasamentoScarso rischio di intasamento

Scarsa flessibilitScarsa flessibilitàà alla variazione dialla variazione di G G



Sistemi a vorticeSistemi a vortice



Sistemi a dischi rotantiSistemi a dischi rotanti

Alta efficienza di rimozioneAlta efficienza di rimozione(accelerazione centrifuga)(accelerazione centrifuga)

Dispersione liquidaDispersione liquidaindipendente daindipendente da G G

(buona flessibilit(buona flessibilit

àà))

Rischio di intasamenti eRischio di intasamenti eschiumeschiume



DepolveratoriDepolveratori venturiventuri



Tipologia piTipologia piùù diffusa didiffusa di depolveratoridepolveratori ad umidoad umido

Numerosi modelli di venturi messi in commercioNumerosi modelli di venturi messi in commercio

Caratteristica principale:Caratteristica principale: elevata velocitelevata velocitàà deldelgasgas ((≥≥5050 m/s, ma si arriva fino a 200 m/s)m/s, ma si arriva fino a 200 m/s)

Alta velocitAlta velocitàà →→ alta efficienza (alta efficienza (d d c c ≈≈00.2.2 µµm!)m!)

Però: alta velocitPerò: alta velocitàà →→ alte perdite di caricoalte perdite di carico

(0.5(0.5

--3535

kPakPa

))

Anche: rumorositAnche: rumorositàà (vibrazioni provocate dalla(vibrazioni provocate dallavelocitvelocitàà))







Altre caratteristiche:Altre caratteristiche:→→ flessibili, ma con vincoli sulle dimensioniflessibili, ma con vincoli sulle dimensioni→→

poco ingombrantipoco ingombranti(in aggiunta però necessari abbattitori(in aggiunta però necessari abbattitoridi nebbie)di nebbie)

→→

facili da gestirefacili da gestire(basso rischio di intasamento o schiume)(basso rischio di intasamento o schiume)→→ basso consumo specifico di liquidobasso consumo specifico di liquido

(rapporto(rapporto

L/G: L/G:

0.50.5

--55

l/ml/m33

;;

venturi piventuri piùù moderni: 0.3moderni: 0.3 l/ml/m33))




Spesso utilizzati comeSpesso utilizzati comedepolveratoridepolveratori//assorbitoriassorbitori

In questo caso velocitIn questo caso velocitàà del gas minoredel gas minore(20(20--3030 m/s)m/s)

Conseguenze:Conseguenze:minore efficienza diminore efficienza di depolverazionedepolverazione,,minori perdite di carico (1.5minori perdite di carico (1.5--55 kPakPa))

Anche: maggiori consumi specifici di liquidoAnche: maggiori consumi specifici di liquido(5(5--1111 l/ml/m33))








Venturi con gola circolare (asciutta o bagnata)Venturi con gola circolare (asciutta o bagnata)




Venturi con gola rettangolareVenturi con gola rettangolare(usati per grosse portate)(usati per grosse portate)




Venturi con sbarreVenturi con sbarre




Venturi a sezione variabileVenturi a sezione variabile



AtomizzazioneAtomizzazione



Energia cinetica del gas vince tensioneEnergia cinetica del gas vince tensionesuperficiale del liquidosuperficiale del liquido

((atomizzazione pneumatica a due fluidi atomizzazione pneumatica a due fluidi ))Buona distribuzione del liquido essenzialeBuona distribuzione del liquido essenziale

Il gas può spingere il liquido sulle pareti senzaIl gas può spingere il liquido sulle pareti senzamescolarsimescolarsi

Goccioline accelerate dal gas appena prodotteGoccioline accelerate dal gas appena prodotte




Diametro medio delle gocceDiametro medio delle gocce


(((( ))))5.1

45.050.0585

G L v v D l l

l

l

l

l g

++++

−−−−==== ρ ρρ ρ σ σσ σ

µ µµ µ

ρ ρρ ρ

σ σσ σ

σ σ L L inin ergerg/cm,/cm, ρ ρ L L in g/cmin g/cm33,, µ µ L L in g/(in g/(cmcm··ss))

SistemaSistema acquaacqua––ariaaria::

(((( )))) 5.16.29500

G L v

D

g

++++====

decresce se crescedecresce se cresce v v g g e/o decrescee/o decresce L L

v v g g =50=50 m/sm/s,, L L //G G =1=1 l/ml/m33→→ ≈≈130130 µµmm

D

D



Attenzione:Attenzione:PerPer v v g g >>v v g g ( ( crit crit ) ) →→ atomizzazione a nuvolaatomizzazione a nuvola

((cloud cloud type type ))Esempio: una nuvola conEsempio: una nuvola con ≈≈1010 µµmm èèequivalente a gocce conequivalente a gocce con ≈≈170170--500500 µµm!m!

Attenzione:Attenzione:la frazione di energia del gas spesa perla frazione di energia del gas spesa per

ll’’atomizzazioneatomizzazione

èè

molto piccolamolto piccola


D D



Situazione piSituazione piùù complessa che nelle torri acomplessa che nelle torri aspruzzospruzzo

Espressioni di tipo empirico, o semiempiricoEspressioni di tipo empirico, o semiempirico

EqEq.. adimensionaleadimensionale proposta daproposta da CalvertCalvert

DepolverazioneDepolverazione nella gola, trascuratenella gola, trascuratedecelerazione e aumento di pressione neldecelerazione e aumento di pressione neldivergentedivergente

Stima dellStima dell’’efficienza di rimozioneefficienza di rimozione

−−−−==== F

G L

g

l D i

ρ ρρ ρ

ρ ρρ ρ η ηη η

55Reexp1



Stima dellStima dell’’efficienza di rimozioneefficienza di rimozione

++++++++−−−−−−−−

++++

====

3501ln41270

270

490

2

1.

N .Nf .

Nf .

.

N F

(((( ))))

D

v d N

D v

g

g s i

g

g g

D µ µµ µ

ρ ρρ ρ

µ µµ µ

ρ ρρ ρ

18Re

2

========

N N :: numero di impatto inerziale numero di impatto inerziale ((adimensionaleadimensionale););f f : termine empirico (0.25: termine empirico (0.25≤≤f f ≤≤0.50)0.50)

Espressione sviluppata con riferimentoEspressione sviluppata con riferimentoallall’’impatto inerzialeimpatto inerziale

Altri meccanismi di captazioneAltri meccanismi di captazione ““nascostinascosti”” inin f f



Compare anche area trasversale della golaCompare anche area trasversale della gola (A (A t t ) )

Altro parametro : lunghezza della golaAltro parametro : lunghezza della gola

GolaGola troppo cortatroppo corta →→ efficienza minore diefficienza minore diquella previstaquella previstaGola troppo lungaGola troppo lunga →→ perdite di carico maggioriperdite di carico maggiori

di quelle calcolatedi quelle calcolateEspressione empirica (condizioneEspressione empirica (condizione v v ge ge //v v g g =0=0.5.5):):

Stima delle perdite di caricoStima delle perdite di carico

(((( ))))

87.3

78.0133.02 G L A v P

t g g ρ ρρ ρ ∆∆∆∆ ====

(((( ))))[[[[ ]]]] (((( )

)))

[[[[ ]]]]G L v L

G L

g t 063.0exp582.325

8657.002343.0−−−−====

−−−−



Fissate le proprietFissate le proprietàà del gas (del gas (G G , distribuzione, distribuzionegranulometricagranulometrica, ecc.), l, ecc.), l’’efficienza (efficienza (η η i i , e quindi, e quindi

η η T T ) dipende dal diametro delle gocce () dipende dal diametro delle gocce (D D ))In pratica: efficienza dipende daIn pratica: efficienza dipende da L L e dae dav v g g ==G G //A A t t

v v g g ee A A t t fissate in funzione delle perdite difissate in funzione delle perdite dicaricocarico

Stima delle perdite di caricoStima delle perdite di carico



VersatilitVersatilitàà, flessibilit, flessibilitàà

PossibilitPossibilitàà di depurare da inquinanti solidi edi depurare da inquinanti solidi e

gassosi allo stesso tempogassosi allo stesso tempo

Se i solidi sono solubili possono essereSe i solidi sono solubili possono essere

rapidamente recuperati e pompati altroverapidamente recuperati e pompati altrove

Gas caldi vengono raffreddati e umidificatiGas caldi vengono raffreddati e umidificati

No rischio di esplosioni delle polveriNo rischio di esplosioni delle polveri

Impianti relativamente piccoliImpianti relativamente piccoli(rispetto a ESP e filtri a maniche)(rispetto a ESP e filtri a maniche)

Vantaggi & svantaggiVantaggi & svantaggi



Ma:Ma:

Problemi per il recupero di particelle diProblemi per il recupero di particelle di

dimensionidimensioni submicronichesubmicroniche

Prodotto di risulta liquidoProdotto di risulta liquido

Problemi di corrosione e/o incrostazioniProblemi di corrosione e/o incrostazioniGas in uscita freddo e umidoGas in uscita freddo e umido

NecessitNecessitàà di abbattitori di nebbiedi abbattitori di nebbieRecupero solido difficileRecupero solido difficile(sedimentazione o cristallizzazione(sedimentazione o cristallizzazione

Vantaggi & svantaggiVantaggi & svantaggi

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