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Distribuidor (representante autorizado) de filtros separadores para la industria de Rusia

La empresa rusa de ingeniería ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») lleva 20 años en el mercado cooperando exitosamente con la industria rusa. En el período de su existencia acumuló una experiencia inmensa en el ámbito de ingeniería, ganó prestigio en el mercado e implementó más de 100 proyectos de importancia en las fábricas de Rusia. Nuestra empresa siempre busca nuevos socios que vean el mercado ruso como atractivo para invertir y aspiren a aumentar sus ventas en esta región, ampliar sus actividades y salir a un nuevo nivel internacional.

Índice:

Nos interesan los fabricantes de filtros separadores que busquen un distribuidor oficial de buena fe para vender su maquinaria a las fábricas de Rusia.

La dirección y los gerentes de nuestra empresa dominan a la perfección el mercado ruso, sus leyes y mentalidad así como entienden de las peculiaridades sectoriales de la actividad económica de los clientes rusos. Todos nuestros gerentes disponen de una amplia cartera de clientes, tienen una gran experiencia de ventas y están en contacto permanente con los compradores potenciales de sus filtros separadores. Todo ello permitirá identificar rápidamente las posibilidades de promoción y ofrecer una salida rápida al dinámico mercado ruso. Nuestro personal está capacitado para importación de maquinaria extranjera y domina inglés y alemán.

Disponemos de ingenieros experimentados, capaces de resolver los problemas técnicos más complicados, quienes permanecen en contacto y se reúnen regularmente con los clientes rusos, ofreciéndoles las presentaciones de los últimos avances de nuestros socios fabricantes de maquinaria. Asimismo identifican problemas técnicos y están en contacto con los servicios técnicos de las fábricas rusas. Gracias a ello, entendemos bien las peculiaridades de trabajo en la Federación de Rusia y sabemos bien, qué maquinaria está instalada en las fábricas y qué necesidades de modernización existen.

Como su distribuidor oficial de filtros separadores en Rusia, realizaremos a través de nuestro departamento de publicidad los estudios de mercadotecnia y el análisis del mercado de sus filtros separadores con el fin de identificar la demanda de su producto en Rusia, evaluaremos el potencial y la capacidad de este mercado, y nuestro departamento informático diseñará un sitio web de su producto en ruso. Nuestros especialistas rusos analizarán la correspondencia de sus filtros separadores a los requisitos de los clientes finales y la reacción del mercado a la aparición de nuevo producto. Estudiaremos el perfil de los posibles compradores, identificando a los de mayor importancia e interés.

Como su representante oficial en Rusia, la empresa ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») realizará, de ser necesario, la certificación de la maquinaria suministrada y de distintos tipos de filtros separadores de acuerdo con los estándares rusos, organizará el peritaje para obtener los certificados tipo ТР ТС 010 y ТР ТС 012, que permitirán el uso de su maquinaria en todas las fábricas de la Unión Aduanera (Rusia, Kazajstán, Bielorrusia, Armenia, Kirguistán), incluidas las fábricas con peligro de explosión. Nuestra empresa rusa está lista a prestar su apoyo para formalizar los certificados técnicos de filtros separadores en conformidad con los estándares rusos y de los demás países de la Unión Aduanera.

Nuestra empresa de ingeniería ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») colabora con varios institutos de diseño de Rusia en distintos ámbitos industriales. Gracias a ello, podemos realizar el diseño preliminar y el diseño posterior en conformidad con los estándares y normas y reglas de construcción de Rusia y de los demás países de la CEI, así como incluir sus filtros separadores en los futuros proyectos.

Nuestra empresa dispone de su propio departamento logístico, que realizará el transporte de la carga, su embalaje y su carga y descarga, haciendo llegar su producto bajo las condiciones DAP o DDP-almacén del cliente, observando todas las normas y requisitos legales necesarios para trabajar en el mercado ruso.

Nuestra empresa dispone de especialistas certificados para realizar la supervisión de instalación de la maquinaria suministrada, los trabajos de puesta en marcha y los servicios de garantía y post garantía de filtros separadores, así como para formar al personal del cliente y ofrecerle toda la asesoría necesaria.

Descripción breve de filtros separadores

La filtración es el proceso de separación de suspensiones y gases contaminados por una membrana porosa.

El filtro separador más primitivo es un recipiente cilíndrico vertical. Está separado por una membrana horizontal en dos partes. El líquido entra en la parte superior del recipiente y se filtra por la membrana. El sedimento se queda sobre la membrana y el líquido filtrado pasa abajo, a la parte inferior del recipiente.

La ventaja de la filtración ante la decantación consiste en eliminación completa de  partículas sólidas de la suspensión.

El separador de líquidos es un equipo, que separa completamente o parcialmente la suspensión (emulsión) en fases sólida y líquida (llamados “sedimento” y “filtrado”, correspondientemente). La separación se realiza vía filtración de la suspensión por una membrana porosa filtrante. Aparte de la filtración el equipo realiza una limpieza complementaria de los restos del medio dispersante vía lavado, centrifugado y secado del sedimento.

Los separadores se diferencian por su uso (pueden ser universales o destinados a determinado tipo de suspensiones), materiales estructurales (fibra de carbono, acero inoxidable, goma, plástico, etc.), nivel de aislamiento, método de descarga del sedimento, grado de automatización, posición geométrica del eje (horizontal, vertical), etc.

Independientemente de su tipo, el filtro separador siempre está dotado de una envoltura cerrada con tubos de entrada y salida (líneas, boquillas). La parte principal de cualquier separador es el medio filtrante dentro de la envoltura, es decir, una membrana filtrante con partículas de sedimento, que se acumulan sobre su superficie.

La membrana filtrante deja pasar la fase continua (líquido o gas) y retiene la fase dispersa (partículas sólidas). Como resultado se forman dos flujos: de sedimento, es decir, una capa de partículas precipitadas en la membrana, y de filtrado, el líquido limpio, filtrado por la membrana. En procesos industriales el valor lo pueden tener tanto el filtrado y el sedimento, como sólo uno de los productos obtenidos.

La membrana filtrante de separador ha de:

  • disponer de poros abiertos de tamaño suficiente para dejar pasar libremente el filtrado, reteniendo las partículas sólidas;
  • ser químicamente inerte a la acción de los componentes del medio filtrado;
  • tener una resistencia alta y cierta elasticidad para resistir daño mecánico.

En la mayoría de los separadores la membrana es una malla de metal o tejido. En la industria química se utilizan membranas de poliamidas (policaprolactam) fibras de poliéter (PET), fibras de poliolefinas (polietileno, polipropileno), así como fibras de cloro (clorina), acrílicas y nitrílicas (nitrón) y de vidrio. Se utilizan mucho también las membranas descartables de cinta de papel. En raras ocasiones los elementos filtradores se fabrican de materiales naturales (lana, algodón o seda). Las membranas incompresibles se fabrican de cerámica. Para mayor compacidad de los elementos filtradores los fabrican en forma de cartucho. Su ventaja principal es la capacidad de filtrar medios de alta temperatura.

Para prevenir una rápida obstrucción de poros (sobre todo, en el caso de filtración de suspensiones de partículas finas de concentración baja) a las membranas filtrantes las revisten de una capa protectora. Puede ser de polvo (de diatomita, perlita o asbesto) o de celulosa fibrosa. Dicha capa se aplica a las membranas filtrantes en el curso de su fabricación o se añade a la suspensión a filtrar en concentración determinada (dependiendo del tamaño de las partículas sólidas en la suspensión, su cantidad, etc). En el proceso de evacuación del sedimento la capa protectora se elimina, pero puede ser regenerada posteriormente.

Clasificación (tipos) de separadores

Según su uso tecnológico, los separadores se clasifican en cinco tipos:

  • Separadores de depuración sirven para aislar componentes sólidos de medios líquidos.
  • Separadores de separación se utilizan para separar dos líquidos inmiscibles, así como para aislamiento de componentes sólidos.
  • Separadores de depuración y separación se utilizan tanto para separación como para depuración, dependiendo del ensamblaje del rotor.
  • Separadores clasificadores sirven para clasificar el componente sólido de una suspensión por su densidad y el tamaño de las partículas.
  • Separadores espesadores sirven para aumentar la concentración del componente sólido.

Existen tres tipos de separadores según el modo de descarga:

  1. De autodescarga, es decir, con una descarga centrífuga de empuje del sedimento.
  2. De boquilla (con descarga centrífuga continua del sedimento).
  3. Separadores con descarga a mano.

Separadores centrífugos de líquidos. Centrifugadora de platos

Para la separación de líquidos por fuerzas centrífugas se utilizan los separadores centrífugos de líquidos. Su elemento clave es un rotor. Es el órgano de trabajo del separador. Está compuesto por un conjunto de platos cónicos, que separan el flujo de líquido en capas de 0,4 a 1,5 mm de grosor.

La separación consiste en precipitación de las partículas dispersas llevadas por el flujo sobre los platos antes de salir el flujo del conjunto de platos. El conjunto de platos sirve para reducir el recorrido de precipitación de las partículas y, consecutivamente, el tiempo de centrifugado. Gracias a la separación del flujo en capas finas el líquido se desplaza por el rotor en régimen laminar. Eso contribuye a la intensificación de centrifugado.

Habitualmente, en los separadores centrífugos de líquidos los componentes líquidos clarificados se evacuan por discos de presión, que se encuentran en posición fija en relación al rotor.

Por sus parámetros dinámicos estos separadores pueden ser vistos como supercentrifugadoras, es decir, unas máquinas que funcionan a unas velocidades por encima de las críticas.

El rotor de un separador centrífugo de líquidos está compuesto por la base, el soporte de platos, el conjunto de platos cónicos y una tapa.

filtros separadores
Rotor de separador centrífugo de líquidos

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Esquema funcional de rotor

En separadores de separación el producto a procesar entra del soporte de platos en los canales formados por los orificios en los platos cónicos. Subiendo, el producto se vierte entre los platos. El componente líquido ligero avanza por las holguras entre los platos hacia el eje de rotación del rotor. Sube por los canales verticales externos y se evacua del rotor.

El componente líquido pesado junto con las partículas sólidas se desplaza hacia la periferia del rotor, es decir en el espacio para el lodo. Los componentes líquidos pesados avanzan hacia el paso entre el plato separador y la tapa del rotor, saliendo del separador. Las partículas sólidas se sedimentan en la base del rotor. El procedimiento de su descarga depende del tipo de separador.

En los separadores de depuración el producto a procesar entra en el espacio para el lodo por los canales del soporte de platos. Allá se separan las partículas más grandes del componente sólido. El líquido con el resto de las partículas sólidas avanza por las holguras entre los platos, perdiendo el resto de componentes sólidos, se dirige hacia el eje y sale del rotor por los canales externos del soporte de platos.

La productividad de los separadores depende de las propiedades físicas y químicas de la emulsión, en particular, las dimensiones de las partículas, su viscosidad y densidad.

Funcionamiento de una centrifugadora de platos

Las centrifugadoras de platos tienen una aplicación amplia. Funcionan de siguiente manera: la emulsión entra por el tubo central a la parte inferior del rotor dotado de platos(tabiques cónicos). Dichos platos llevan orificios y separan la mezcla en varias capas. El líquido pesado se repele a la periferia del tambor rotatorio, el líquido más ligero avanza hacia el centro. Los líquidos separados no pueden volver a mezclarse, ya que no contactan más entre sí.

Los separadores pueden dotarse de platos perforados y no perforados. Los platos no perforados separan el sedimento sólido, que se precipita en las paredes del tambor. La evacuación del sedimento se realiza a mano.  El líquido clarificado se desplaza hacia el centro y para arriba y después sale fuera.

Las ventajas tradicionales de las centrifugadoras de platos son una capacidad y una calidad de separación altas. Su desventaja consiste en un diseño complicado.

Los separadores de líquidos se utilizan para separar las emulsiones y clarificar los líquidos. Los tambores de las máquinas de este tipo tienen un diámetro importante (hasta 300 mm), el número de revoluciones de tambor varia de 5500 a 10 000 revoluciones por minuto. Las centrifugadoras de platos tienen una aplicación amplia. En las máquinas de este tipo el flujo de la sustancia se separa en capas finas sin aumento de la velocidad.

Separadores de banda

El separador de banda tiene un diseño muy primitivo. Su elemento principal es una banda de goma sinfín con superficie corrugada y ranuras. La banda está cubierta por tejido filtrante y tendida sobre dos tambores. Un tambor es de tracción y acciona la banda. Otro tambor junto con los rodillos guía mantiene la tensión necesaria de la banda.

Cuando la banda se desplaza, sus bordes superiores se deslizan por dos placas guía. Entre dichas placas, a lo largo de estas, se instala una cámara de sección redonda o rectangular. Las bridas superiores de la cámara están en contacto con la superficie inferior de la banda. La parte inferior de la cámara se conecta a través de boquillas con un canal de filtrado y líquido de lavado, conectado con la línea de vacío. El espacio interior de la cámara y del colector está separado por tabiques transversales. Las secciones formadas por tabiques se destinan a la evacuación del filtrado y del líquido de lavado.

La alimentación con suspensión se realiza a principios del recorrido superior de la banda. Los bordes de la banda están encorvados para arriba. Por su aspecto la banda parece un canal. Este diseño facilita la eliminación del sedimento, que se desliza del material filtrante bajo su propio peso y se evacua por un rodillo o se lava por chorros de agua. Antes del lavado el sedimento lo ahuecan con aire comprimido.

La anchura de la banda de los separadores de este tipo puede alcanzar 3 metros, su longitud – 9 metros. La velocidad de la banda depende de su longitud y de las propiedades de la suspensión procesada. La capa de sedimento tiene un grosor de 1 a 25 mm.

La ventaja de un separador de banda consiste en prescindir de dispositivos de distribución.

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Diseño de un separador de banda

La superficie de la banda está separada por unas costillas transversales en una serie de secciones con ranuras largas en el medio. Por los dos lados de la banda hay bordes altos y canales para cuerda de goma. Dicha cuerda sirve para apretar el tejido filtrante a la banda. El tejido filtrante, que cubre la banda, forma una cinta sinfín, cuyos bordes llevan unas cuerdas de goma, que se fijan en los canales por los lados de la banda. 

La suspensión a filtrar se administra por otro canal, por detrás del cual se encuentra un deflector regulador del nivel de líquido sobre la banda. Los excesos de la suspensión se vierten por encima del deflector al embudo de evacuación. El sedimento, que se forma en el proceso de filtración de la suspensión, se lava en la banda con líquido de lavado de pulverizadores.

Las zonas de lavado y filtración se separan por un deflector que impide la penetración de la suspensión a la zona de lavado del filtrado. La evacuación del filtrado se realiza a través del colector.

En la parte final de la mesa el tejido se aparta de la banda de goma y pasa por un rodillo especial. Se hace para quitar el sedimento. Frecuentemente se utiliza un rodillo de secciones conectado con fuente de aire comprimido o vapor para limpiar el tejido.

Filtro separador de tambor

La instalación de un filtro separador de tambor requiere cálculo previo de los parámetros funcionales de la máquina, en particular:

  • Capacidad de filtración de filtrado;
  • Valor de saltos de presión en los tramos de filtración y de lavado;
  • Densidad (concentración) de la suspensión por contenido de la fracción pesada.

Asimismo experimentalmente se determinan los factores de resistencia específica del sedimento y de las membranas de filtración, así como el contenido de la humedad en el sedimento después de la filtración, el grosor óptimo de la capa de sedimento, el tiempo de su secado, el consumo específico del líquido de lavado.

A base de esos datos se calcula la superficie total de filtración necesaria y se selecciona el separador correspondiente.

Por su diseño un filtro separador incluye los siguientes elementos:

  • Tambor perforado;
  • Superficie filtrante externa, formada por malla de alambre (por debajo) y tejido especial (por encima);
  • Zona de rarefacción y secado primario del sedimento;
  • Unidad de lavado con sistema de irrigación y evacuación del líquido aclarado;
  • Zona de eliminación del sedimento con cuchilla y dispositivos para transporte de desechos.

El tambor del separador está dividido en cuatro zonas de referencia, más la parte que está en contacto con el recipiente, que contiene la suspensión a filtrar. Dicha parte ocupa un 30-40% del tambor y sirve para recibir la suspensión a procesar. El recipiente se dota de un mezclador de funcionamiento continuo o descontinuo, que mantiene la homogeneidad de la suspensión.

La primera zona del tambor dotada de un equipo rarefactor es responsable por la filtración activa y el secado primario del sedimento. Gracias al salto de presión la humedad atraviesa la membrana filtrante y entra en las celdas del tambor, siendo evacuada de allí para fuera. En la segunda zona el sedimento pasa por la irrigación y, posteriormente, por la deshidratación al vacío. En la tercera zona el sedimento se ahueca con aire comprimido y se corta con cuchilla. En la cuarta zona se desarrolla la regeneración (limpieza) de la superficie filtrante con aire bajo presión alta. Después la superficie del tambor se sumerge en el tanque con suspensión y el ciclo se repite.

Filtros separadores granulares

En estos filtros las impurezas se aíslan del agua y se precipitan en los granos del filtro bajo el efecto de la fuerza de adhesión. El sedimento, formado por las impurezas retenidas sobre los granos tiene una estructura muy débil. Alterada esa estructura, algunas de las partículas pegadas se parten de los granos y pasan a la siguiente capa de granos, quedándose atrapados de nuevo en los canales porosos.

La clarificación del agua en filtros separadores de este tipo es resultado de los procesos de adhesión y sufosión (proceso inverso a la adhesión, que consiste en evacuación de las partículas retenidas por el flujo del líquido). El agua se clarifica en cada capa de granos mientras la intensidad de adhesión de las partículas supera la intensidad de separación. Con la acumulación del sedimento la separación de las partículas se hace más intensa.

Los separadores de carga granular se utilizan mucho para la eliminación de sustancias en suspensión después de la limpieza biológica. Dentro de tales separadores no se desarrollan los procesos microbiológicos, el contenido de nitrógeno y de fósforo no cambian. Básicamente, el separador de este tipo es un tanque llenado con material granular. El agua pasa por dicho material de arriba para abajo o en sentido inverso. La distribución de agua antes de la filtración y la recolección del agua filtrada deben desarrollarse de manera homogénea.

La carga granular es arena de cuarzo. Cuando el cuerpo del separador acumula sustancias contaminantes, el flujo de agua a filtrar se corta y empieza el lavado con agua y aire.

Actualmente existen separadores con distintas variantes de carga (de dos capas, de carcasa, flotante, etc.). La eficiencia de estos filtros es prácticamente igual.

Separadores decantadores

Para espesar las suspensiones y clasificarlas por fracciones se utiliza la decantación. Los espesadores y los clasificadores tienen un diseño igual. Sin embargo, haciendo los cálculos para un espesador, hay que tomar en consideración la velocidad de precipitación de las partículas más finas. En el caso de los clasificadores se toman en consideración las velocidades de precipitación de las partículas, que hay que separar en esta etapa.

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Decantador para suspensiones

Decantadores espesadores

Los espesadores son los decantadores, que se utilizan para espesar las suspensiones. Los clasificadores son los decantadores, que sirven para la clasificación de las partículas sólidas por fracciones. Por su régimen de funcionamiento los decantadores pueden ser de tres tipos:

  • de funcionamiento continuo
  • de funcionamiento sémicontinuo (el bombeo de la sustancia a separar y la evacuación de la fase sólida depurada se desarrollan de manera continua, la eliminación del sedimento se realiza de manera discontinua);
  • de funcionamiento discontinuo.

Separador de depuración de lodo

Separador de separación húmeda con envoltura de una capacidad continua de 75 galones por minuto.

Tambor cerámico magnético Æ150 mm x 609 mm con envoltura de acero blando con raspador de acero inoxidable en la parte superior. Accionado por motor eléctrico de una potencia de 0,12 kW. Las dimensiones aproximadas de la envoltura son: 250 mm de altura, 711 mm de anchura y 381 mm de longitud.

Se recomienda que el lodo atraviese el separador. Las partes metálicas se quedarán en el tambor.

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Filtros separadores de gases

Descripción general del proceso de separación de gases

En la industria química en el proceso de procesamiento de distintos materiales se forman mezclas altamente dispersas de gas y sustancias sólidas. En particular, se trata de humo y polvo, que se forman en el curso de trituración de sólidos, fundición, combustión de sustancias, así como de tamizado de materiales. Durante la condensación se forman mezclas de líquido y gas en forma de neblina.

Los gases, que contienen partículas altamente dispersas de líquidos o sustancias sólidas, llevan el nombre de aerosoles. Existe una multitud de operaciones, que dan como resultado gases contaminados o mezclas de gas con cierto contenido de gas extraño.

La separación de las mezclas de gas, así como la depuración de gases de las impurezas tienen una enorme importancia para la protección del medio ambiente.

En el proceso de separación de gases se eliminan las impurezas sólidas, líquidas y gaseosas altamente dispersas. La mezcla de gas se descompone en componentes aislados.

El aislamiento de gases de las mezclas permite resolver una serie de tareas importantes, en particular:

  1. Recuperar las sustancias, que se contienen en gases de escape. Así, por ejemplo, se utiliza para separar el ácido sulfúrico de los gases, que se forman en el proceso de refinación de petróleo.
  2. Depurar el aire de gases industriales y humos. Así, por ejemplo se utiliza para depurar los gases de escape y de polvo en la industria siderúrgica y de producción de cemento.
  3. Generar  gases puros del proceso. Puede tratarse del síntesis de amoniaco o aislamiento de hidrógeno de gas de agua.

En algunos casos el proceso de recuperación no es rentable y tiene como su objetivo la protección del medio ambiente. Sin embargo, en el caso de depuración cíclica de material utilizado, la depuración de gases puede resultar absolutamente rentable.

Métodos principales de depuración de gases

Muchos procesos industriales requieren la depuración de gases de partículas líquidas y sólidas suspendidas. Los métodos de depuración se agrupan de la siguiente manera:

  • Depuración seca (mecánica): la precipitación de las partículas de polvo es resultado del efecto de la fuerza centrífuga o la fuerza de gravedad (es decir, de fuerzas mecánicas);
  • Depuración húmeda, que consiste en hacer pasar el gas por una capa de líquido o irrigación directa de gas por líquido;
  • Filtración, que consiste en hacer pasar el gas por materiales porosos, que retienen las partículas suspendidas en el gas;
  • Depuración electroestática de gases, que se efectúa vía precipitación de las partículas suspendidas en gas en campo eléctrico de tensión alta.

Depuración mecánica de gases. Separadores por gravedad. Capacidad:

El método más simple de eliminar las partículas suspendidas de gas consiste en el uso de los separadores por gravedad (bajo el efecto de la fuerza de gravedad) y los ciclones (bajo el efecto de las fuerzas centrífugas).

Las cámaras de decantación se utilizan para la depuración basta de gases. En dichas cámaras la separación de las partículas sólidas se desarrolla bajo el efecto de las fuerzas de gravedad, que provocan precipitación libre.

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Esquema de desplazamiento de una partícula sólida en separador por gravedad

En un separador por gravedad la partícula sólida se desplaza de la manera siguiente: a lo largo del dispositivo con una velocidad w y para abajo con la velocidad de precipitación w0. El valor de la velocidad absoluta de desplazamiento de la partícula sólida es una diagonal de paralelogramo con lados w y w0. El separador por gravedad debe tener una longitud l suficiente, para que las partículas sólidas, desplazándose a una velocidad absoluta, se precipiten en el fondo.

La ecuación de la capacidad calculada de un decantador es la siguiente:

Vseg = fω, m³/seg

Colectores de polvo

Los colectores de polvo son el dispositivo más primitivo para la depuración de gases del polvo. Para maximizar la precipitación de polvo los colectores de polvo se dotan de tabiques verticales, que alagan el recorrido de gas y reducen su velocidad. Eso permite mejorar la captación de polvo.

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Colector de polvo

Cámaras de polvos

Las cámaras de polvos sirven para la depuración basta de gases de horno calientes de polvo. En los separadores de este tipo el flujo de gas se rompe por unos tabiques metálicos horizontales en una serie de chorros planos horizontales.

Cámara de polvos

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El gas a depurar entra en el canal por una válvula reguladora y llena la cámara, dentro de la cual están colocados tabiques de chapa (la distancia entre los tabiques oscila de 40 a 100 mm). Mientras el gas se desplaza a lo largo de la cámara, las partículas duras se precipitan en la superficie de los tabiques.

Separación de gotas de líquido altamente dispersas

Las gotas de líquido altamente dispersas se forman en el curso de circulación de gases dentro de los separadores. Cuando el gas contacta con las paredes o los elementos internos del separador se forman gotas, que mojan el lugar de contacto y se vierten para abajo, formando una película de líquido.

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Formación de gotas

Los aerosoles (las neblinas altamente dispersas) se forman en ambientes de condensación de gases sobresaturados en ductos fríos. Es imprescindible evacuar los aerosoles de los flujos de gas, ya que se asientan en las paredes de los ductos y pueden provocar un ariete hidráulico.

En el caso de trabajo con líquidos venenosos, una importancia especial la tiene la separación de la neblina, ya que los restos de las sustancias de este tipo pueden provocar una catástrofe ambiental.

Las dimensiones de las gotas de las neblinas de líquido varían de 1 a 100 µm. La densidad de las gotas supera la densidad del gas en el cual se encuentran en estado disperso. A raíz de ello, las gotas son más sujetas al efecto de las fuerzas de rotación e inercia.

Separadores de aerosoles

En los separadores de aerosoles el flujo de gas sigue recto, se choca con obstáculo y da una vuelta de 180º. Las gotas, que tienen un peso específico más alto, necesitan más tiempo, que las partículas ligeras, para recorrer este trayecto. Por eso, al encontrarse con el obstáculo las partículas pesadas se vierten para abajo, formando película de líquido.

Los separadores de aerosol incluyen:

  • Placas deflectoras,
  • Empaquetaduras de placas;
  • Cestas de alambre.

Las placas deflectoras son obstáculos simples que cambian el sentido de flujo múltiples veces. Cuando el flujo de aerosol rodea estos obstáculos, se desarrolla la precipitación de gotas grandes.

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Placas deflectoras

Las empaquetaduras de placas son conjuntos de múltiples placas corrugadas puestas unas por encima de otras. El conjunto de placas cambia el sentido de flujo de aerosol. Las gotas, topándose contra las placas, se transforman en película líquida y se vierten para abajo a través de los orificios en las placas.

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Empaquetaduras de placas

Las mallas de alambre se fabrican de tejido de tamiz (mallas de alambre). El flujo de aerosol pasa por múltiples turnos y progresivamente se precipita. Las mallas de alambre se utilizan mucho en los evaporadores.

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Las mallas de alambre

Los separadores de precipitación de neblina (ciclones) se utilizan para precipitación de neblina dispersa. En estas máquinas el flujo de aerosol se gira bajo el efecto de la fuerza centrífuga. Las gotas se repelen a las paredes del separador y fluyen para abajo en forma de película líquida. El gas depurado sale por un tubo sumergido. Estos aparatos frecuentemente se conectan a los evaporadores.

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Ciclón de precipitación de neblina

Separación de gas en campo eléctrico

Los métodos de separación de gas con campo gravitatorio y la fuerza centrífuga prácticamente no funcionan en el caso de compuestos dispersos finos. Se debe al hecho de que las partículas muy finas, cuyas dimensiones no superan 10 µm, tienen en estas condiciones una velocidad de precipitación muy baja. Sin embargo, la separación de los gases de este tipo se alcanza fácilmente en el campo eléctrico.

Dos electrodos de superficie desigual, conectados a distintos polos de una fuente de corriente, crean un campo eléctrico no homogéneo. A lo largo del electrodo de superficie menor el campo tiene una tensión más alta. Así, por ejemplo, si tomamos como electrodos alambre fino y placa, la tensión del campo irá creciendo de la placa al alambre. La diferencia crítica de potencial en el gas provocará una descarga eléctrica entre los electrodos, que será acompañada por una luminiscencia azul clara (el llamado fenómeno corona) en el alambre. Dicha descarga se llama descarga corona y el alambre – el electrodo de descarga.

En la zona de luminiscencia de la corona se forman iones de gas de carga positiva y negativa. En las condiciones de alta tensión del campo alcanzan una velocidad suficiente para ionizar las partículas neutras, con las que se chocan. Los nuevos iones participan en la ionización de otras partículas. De ahí el proceso de ionización se desarrolla en progresión geométrica.

Si el alambre tiene una carga negativa y la placa una carga positiva, el alambre atraerá los iones positivos y la placa – los iones negativos. En cuanto se alcanza una tensión de campo eléctrico suficiente (de 4 a 6 kW/cm), entre los electrodos se establece un flujo de iones constante. Si pasamos entre los electrodos el gas a depurar, las partículas sólidas recibirán de los iones una carga y les seguirán a los iones. Los iones negativos son más activos y pasan una distancia mayor en comparación con los iones positivos. Eso significa, que la posibilidad de chocarse con las partículas sólidas en su caso es mayor. Por eso las partículas de gas reciben preferentemente la carga negativa y se dirigen hacia la placa, asentándose en ella. Por esa razón la placa lleva el nombre de electrodo colector. Una pequeña parte de las partículas sólidas recibe una carga positiva y se precipita en el alambre. Para quitar de la placa las partículas precipitadas la sacuden regularmente. Debido a su baja resistencia específica, las gotas le transfieren su carga a la placa, la mojan y vierten para abajo.

Este proceso requiere el uso de la corriente continua. Si conectamos la corriente alterna, las partículas cargadas recibirán distintos impulsos de orientación opuesta. Como resultado, el flujo de gas llevará estas partículas para fuera antes de que se precipiten en el electrodo colector.

La reducción de la conductividad de las partículas sólidas aumenta el grado de depuración de gas. La alta conductividad condiciona la carga rápida de las partículas de la placa. Como resultado de ello se someten a la fuerza de Coulomb y abandonan el campo eléctrico con el flujo de gas.

Precipitadores electroestáticos

Para la separación de gas por el campo eléctrico utilizan precipitadores electroestáticos. Pueden ser de dos tipos: tubulares y de placas.

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Precipitador electroestático tubular

El separador de este tipo está compuesto por un haz de tubos metálicos verticales de un diámetro de 150 a 300 mm y una longitud de 3 a 4 metros, que sirven de electrodos colectores. A lo largo de los ejes de estos tubos están tendidos alambres, que sirven de electrodos de descarga y tienen un diámetro de 1,5 a 2,0 mm.

Los tubos se conectan por sus extremos a dos cámaras. En la cámara inferior tiene lugar la distribución de gas original y la evacuación de las partículas sólidas precipitadas. En la cámara superior se realiza la evacuación de gas depurado. Para que los alambres mantengan la posición vertical, sus extremos inferiores se conectan a un bastidor, que se apoya de aisladores. El polvo, que se asienta sobre los electrodos, se elimina con sacudimiento. Para el sacudimiento del polvo se utilizan varios martillos interconectados, que constantemente golpean el bastidor superior, sacudiendo los alambres. Además el polvo se elimina de los tubos. Para ello entre las filas de los tubos se instala un sistema de martillos conectados por un accionador común. El sistema de tubos se ubica dentro de una envoltura de protección.

Precipitadores electroestáticos de placas

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Precipitador electroestático de placas (separador)

La diferencia entre los precipitadores electroestáticos de placas y los tubulares consiste en que en su caso los electrodos colectores tienen forma de placa y no de tubos. Las placas se instalan verticalmente, entre las placas se colocan alambres, que se conectan con el bastidor.

Los precipitadores electroestáticos de placas requieren menos metal para su fabricación, son más compactos y fáciles de instalar. Su diseño facilita la eliminación del polvo precipitado. Los precipitadores electroestáticos tubulares tienen una capacidad específica más alta, ya que son capaces de funcionar con una tensión de campo más alta.

Para depurar el gas de las partículas muy finas hay que aumentar previamente su conductividad eléctrica. La carga, que recibe la partícula sólida, es inversamente proporcional al cuadrado de su diámetro. Las partículas de baja conductividad eléctrica, precipitándose en los electrodos, no pueden entregar rápidamente su carga. Por eso repelen a otras partículas, que se acercan a los tubos o las placas. De ahí la sedimentación de las partículas sólidas de tamaño fino en los precipitadores electroestáticos resulta imposible. Para resolver este problema hay que humectar el gas original, aumentando así la conductividad eléctrica de las partículas sólidas.

Tipos y características de mezclas de gas heterogéneas

El sistema es un cuerpo o varios cuerpos que interaccionan entre sí a nivel interno y son aislados de los efectos del medio. Los sistemas heterogéneos son sistemas compuestos por partes con propiedades y superficies de separación distintas. En sistemas homogéneos no hay superficies de separación.

La parte homogénea del sistema, que tiene ciertas características físicas y composición homogénea, es la fase. Las fases y los sistemas pueden ser compuestos por uno o más componentes, cada uno de los cuales después de su aislamiento puede existir como componente aislado.

Cualquier sistema no homogéneo está compuesto por dos o más fases. Una de las fases es la interna (dispersa), otra – externa (dispersante). La fase dispersante rodea partículas aisladas de la fase dispersa. La diferencia principal de sistemas homogéneos de los heterogéneos consiste en el tamaño de las partículas de la fase dispersa (en los sistemas homogéneos el tamaño de dichas partículas no supera él de una molécula).

Dependiendo del estado de agregación de la fase dispersa, los sistemas heterogéneos pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos. Los sistemas gaseosos no homogéneos están compuestos por un medio gaseoso  dispersante en el que se encuentran suspendidas partículas sólidas o líquidas. Los sistemas gaseosos pueden ser de dos tipos principales: mecánicos y condensados. La diferencia principal entre estos dos tipos de sistemas de gas es el tamaño de las partículas.

Los sistemas de gas mecánicos se forman como resultado de:

  • pulverización de líquidos;
  • fraccionamiento de sólidos;
  • otros procesos con distribución de partículas sólidas o líquidas en gas.

El tamaño de las partículas de los sistemas de gas mecánicos oscila de 5 a 50 μ.

Los sistemas de gas condensados se forman como resultado de:

  • condensación de partículas de gas;
  • condensación de partículas de vapor;
  • interacción química de dos gases (en el curso de conversión de las partículas de gas o vapor en estado sólido se forma polvo, en el curso de conversión de gas o vapor en estado líquido se forman neblinas).

Las dimensiones de las partículas de los sistemas de gas condensados se encuentran en el rango de 0,3 a 0,001 μ.

Las dimensiones de las partículas de los sistemas de gas condensados y mecánicos pueden variar. Así, las partículas de los sistemas condensados pueden unirse y formar partículas, que superan por sus dimensiones las partículas de suspensiones mecánicas. A su vez las partículas sólidas de las suspensiones mecánicas pueden acercarse por sus dimensiones a las partículas condensadas. Las partículas, cuyo tamaño no supera 1 μ, se encuentran en el estado de movimiento browniano. Las partículas de tamaño inferior a 0,1 μ no se precipitan bajo el efecto de las fuerzas de gravedad y permanecen en suspensión un período de tiempo ilimitado.

Existen muchas fuentes de formación de sistemas de gas no homogéneos. El polvo se forma como resultado de:

  • fraccionamiento de sólidos;
  • tamizado;
  • mezclado;
  • carga y descarga, etc.

Los humos y las neblinas se forman en el curso de procesos acompañados por la condensación de vapores:

  • evaporación de líquidos;
  • secado por pulverización;
  • combustión, etc.

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