Коалесцеры (коалесцирующие фильтры)

В процессах и системах, требующих разделения жидких и газообразных аэрозолей, частиц жидкостей, применяются коалесцирующие фильтры.

Коалесцирующие (коалесцентные) фильтры или коалесцеры представляет собой специальный фильтроэлемент, принцип действия которого основан на явлении коалесценции.

К основным характеристикам коалесцирующих фильтров можно отнести:

• степень удаления твердых частиц до 99,99% для размеров частиц от 0,3 мкм и более;
• уменьшение концентрации жидких аэрозолей в газе до 0,003 ppm.

Фильтровальное полотно, в зависимости от применения, может быть изготовлено, например, из пенопласта, стекловолокна, пенополиуретана, волокон PTFE с нетканой основой из полипропилена и т. д.

Общее описание принципа работы коалесцера

Коалесцеры работают по принципу интеграции мелких капель в более крупные по мере прохождения потока через несколько слоев материала фильтра с последовательно увеличивающимися порами. Мелкие капли, попадая в открытые поры, сливаются в более крупные. Большие капли опускаются с основания фильтрующего элемента в зону отстойника корпуса фильтра и в итоге, в автоматический поплавковый слив, где жидкость выводится из системы.

Существует три механизма коалесцирования жидкости:

1. Прямое воздействие – для удаления частиц размером 1 микрон и более. Здесь загрязняющие вещества просто сталкиваются и задерживаются волокнами.
2. Перехват – для удаления частиц размером от 0,1 до 0,6 микрон. Турбулентный поток прижимает частицы к волокнам и они попадают в матрицу фильтра. Меньший размер пор увеличивает эффективность захвата.
3. Диффузия – для удаления частиц размером 0,1 микрон и меньше. Частицы подвержены случайному броуновскому движению и сталкиваются с фильтром. Твердые частицы прилипают к мембранам фильтра, а капли жидкости соединяются с уже захваченными каплями, образуя более крупные капли жидкости.

Область применения коалесцеров

Коалесцеры применяются в таких отраслях промышленности как нефтегазовая, нефтехимическая, химическая, в пищевой промышленности и в энергетике. Также коалесцеры нашли широкое применение во многих технологических процессах. И в зависимости от технологических условий могут использоваться для:

• восстановления жидкого катализатора;
• удаления конденсата при добыче газа;
• удаления остаточной щелочи из топлива после щелочной очистки;
• отделения воды от масла;
• отделения воды из топлива и промежуточных продуктов на нефтеперерабатывающих заводах;
• удаления углеводородов из аминов, оставшихся в них после очистки газа в аминовом абсорбере.

Типы коалесцирующих фильтроэлементов

Размер коалесцирующего фильтра и его тип устанавливаются различными условиями использования, такими как размер аппарата, разделяемая среда и ее химическая активность, рабочие условия эксплуатации и многие другие.

Коалесцирующие фильтроэлементы конструктивно представлены тремя типами:

• гофрированные для очистки природного газа от механических примесей;
• глубинные для очистки природного газа от пыли, металлической окалины и смолистых веществ.
• комбинированные, которые имеют одновременно в структуре фильтровального слоя тканные и нетканые фильтроматериалы, а также наличие гофрированной фильтровальной шторы.

Преимущества:

• защита оборудования, находящееся после фильтра с коалесцирующими элементами;
• удаление максимального количества твердых частиц и жидкостей из производственного газа или воздуха;
• удаление более 99 процентов аэрозольного тумана и твердых частиц размером 0,3 микрона или более;
• снижение расходов на эксплуатацию и обслуживание, связанные с загрязненным газом.

При всех достоинствах фильтров-коалесцеров главным недостатком является то, что в поступающей жидкости практически всегда содержится определенное количество газов, которые выделяются в виде микропузырьков. Коалесцируя между собой, они частично закупоривают поровое пространство волокна, что в свою очередь снижает эффективность разделения, уменьшает активную площадь фильтрации, увеличивает сопротивляемость прохождения фильтруемой среды.

Мы предлагаем свои решения в области коалесцирующих фильтров, а именно:

• производим технологические расчеты по подбору коалесцирующих фильтрующих элементов;
• подбираем коалесцеры для различных технологических процессов;
• проектируем и изготавливаем коалесцеры по типу газ/жидкость;
• проектируем и изготавливаем коалесцеры по типу жидкость/жидкость;
• подбираем аналоги внутренних элементов для действующих установок;
• изготавливаем коалесцеры с комплектацией «под ключ».

Наши специалисты готовы ответить на ваши вопросы.