Tra i numerosi tipi di sistemi di filtrazione delle particelle solide disponibili per l’industria in generale, esistono due categorie principali che comprendono la stragrande maggioranza delle attrezzature fornite a questo scopo: le unità di filtrazione “a secco” e le unità di filtrazione “a umido”.
Esamineremo le caratteristiche distintive, i limiti e l’applicazione di ciascun tipo di tecnologia per offrire una panoramica delle principali considerazioni da tenere presenti al momento della scelta.
Fondamenti della separazione con unità di filtraggio a secco
Questi tipi di unità utilizzano tipicamente elementi realizzati con mezzi filtranti permeabili con vari gradi di efficienza e finitura per separare le particelle solide da un flusso di gas utilizzando i quattro componenti principali della meccanica di filtrazione a membrana: impatto, intercettazione, diffusione e attrazione elettrostatica. Di solito, le unità di filtrazione a secco utilizzate nelle applicazioni industriali utilizzano un metodo di pulizia automatica per rimuovere le particelle filtrate dal mezzo (filtri dinamici), ma non è sempre così: alcune unità sono progettate per essere semplici barriere senza necessità di rigenerazione del mezzo (filtri statici).
L’impatto inerziale si verifica quando il flusso di gas passa intorno alla fibra del filtro, ma l’inerzia fa sì che una particella di polvere entri in contatto con la fibra stessa
L’intercettazione si verifica quando una particella di polvere segue il percorso del gas ed entra in contatto con una fibra del filtro
La diffusione è caratterizzata dal movimento casuale di una particella di polvere che entra in contatto con una fibra del filtro
L’attrazione elettrostatica fa sì che una particella venga attirata a contatto con una fibra del filtro
Gli elevati livelli di umidità presenti allo stato gassoso, ovvero l’umidità relativa dell’aria che passa attraverso il filtro, non costituiscono necessariamente un problema, purché le differenze di temperatura tra l’aria di scarico e l’unità di filtraggio siano considerate in modo da non lasciare che l’aria si raffreddi fino al “punto di rugiada”, dove si verifica la condensazione in liquido. Questo problema viene solitamente risolto con l’aggiunta di un sistema di riscaldamento e/o di isolamento termico per ridurre al minimo i problemi legati al punto di rugiada.
Altre considerazioni relative all’applicazione dei filtri a secco riguardano i casi in cui nel sistema vengono introdotte potenziali fonti di accensione dal processo stesso, ad esempio la molatura dei metalli che produce scintille, e le limitazioni della protezione durante la manipolazione di polveri altamente esplosive e volatili.
La maggior parte dei mezzi filtranti a secco sono infiammabili e l’introduzione di fonti di accensione può comportare un rischio di incendio, a meno che non vengano implementati alcuni mezzi di protezione, come l’estinzione delle scintille o simili. Se la polvere estratta è esplosiva, i rischi sono ancora maggiori se si sa che sono presenti fonti di accensione, poiché esiste una potenziale miscela di combustibile e una fonte di accensione coesistente. Anche con un’adeguata protezione contro le esplosioni in linea con le normative ATEX, questo tipo di applicazione può comportare un rischio sufficientemente elevato da sconsigliare l’uso di un filtro a secco.
Un fattore limitante dei filtri a secco è anche il livello massimo di protezione contro le esplosioni disponibile. In termini di esplosività, la stragrande maggioranza delle particelle trattate nell’industria rientra ampiamente nelle capacità di un sistema di filtraggio a secco, tuttavia è necessario prestare attenzione
Fondamenti della separazione con unità di filtraggio a umido
Un’unità di filtraggio a umido separa tipicamente le particelle solide da un flusso di gas facendolo passare attraverso un liquido atomizzato, in modo che le particelle vengano incapsulate da goccioline e successivamente immerse in un serbatoio dove avviene la sedimentazione. Poiché il metodo di separazione è fornito da un liquido che viene recuperato e riutilizzato all’interno dell’unità, non sono necessari elementi filtranti sostituibili come quelli presenti in un’unità a secco.
