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:
- Прямое воздействие – для удаления частиц размером 1 микрон и более. Здесь загрязняющие вещества просто сталкиваются и задерживаются волокнами.
- 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.
- 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.
