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Come lavare un separatore di gocce in una colonna in vetroresina

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SETTORE
Industria chimica
APPLICAZIONE
Lavaggio
SETTORE

Industria chimica

APPLICAZIONE

Lavaggio

PROBLEMA

Definire numero, posizione e distanza degli ugelli necessari per un lavaggio completo del separatore di gocce, rispettando i vincoli della rete di alimentazione esistente

SOLUZIONE

Sistema con collettori e ugelli a cono pieno

Uno studio di copertura definisce il numero e la disposizione degli ugelli a spirale necessari per un lavaggio completo, senza zone d'ombra.

“In un demister la sfida non è lavare tanto, ma lavare bene: abbiamo studiato la disposizione degli ugelli, getto per getto, per garantire una copertura completa della superficie, restando entro i vincoli di portata e pressione della linea esistente.”

STEFANO BISSACO
Sales Manager

Il settore

Che cos'è un separatore di gocce e perché va lavato periodicamente

Nelle colonne di trattamento e depurazione dell’aria e dei gas industriali (scrubber), il flusso gassoso in uscita spesso trascina una componente liquida sotto forma di minuscole goccioline (mist), generata dai processi di lavaggio, di raffreddamento o da reazioni chimiche a monte. 

Il separatore di gocce, detto anche demister o mist eliminator, è il dispositivo installato in testa alla colonna, con il compito di intercettare queste goccioline e restituire un flusso gassoso pulito prima che venga rilasciato nell’atmosfera o inviato alle fasi successive del processo.

Costruttivamente, un demister è tipicamente realizzato come un materasso di filo metallico o polimerico intrecciato ad alta porosità, oppure come un pacco di lamelle sagomate (vane pack): in entrambi i casi, il principio di funzionamento si basa sull’impatto e sulla coalescenza. Le goccioline trasportate dal gas urtano contro la fitta rete di superfici, si aggregano fra loro fino a formare gocce più grandi e, per effetto della gravità, ricadono verso il basso della colonna, mentre il gas depurato prosegue il suo percorso.

Proprio per la sua struttura a rete fitta, il separatore di gocce è però anche il punto dell’impianto più esposto all’accumulo di particolato solido, di incrostazioni e di residui chimici trascinati dal flusso di processo. Se questi depositi non vengono rimossi con regolarità, la superficie filtrante si intasa progressivamente: aumentano le perdite di carico attraverso la colonna, diminuisce l’efficienza di separazione delle gocce e, nei casi più critici, si rischia il blocco parziale del flusso gassoso e il fermo dell’intero impianto.

Per questo motivo, la maggior parte dei demister industriali è dotata di un sistema di lavaggio dedicato, con ugelli posizionati sopra o accanto al pacco filtrante, incaricati di irrorarne periodicamente la superficie e di mantenerne intatta la capacità di separazione nel tempo.

Grazie alla nostra esperienza nella progettazione di sistemi di atomizzazione industriale, affianchiamo i costruttori di apparecchiature e impianti fin dalle fasi preliminari di progetto, calcolando la disposizione geometrica dei corpi spruzzanti più adatta a garantire un lavaggio integrale e continuo del demister.

Il problema

Un cliente specializzato nella costruzione di apparecchiature industriali in materiali compositi e in vetroresina stava sviluppando una colonna di processo dotata di un separatore di gocce interno e necessitava di integrare un sistema di lavaggio.

Il cliente ci ha richiesto un supporto ingegneristico per stabilire con precisione tre elementi: il numero di ugelli necessari, la loro disposizione sul piano di lavaggio e la distanza corretta dalla superficie del demister. Queste informazioni erano indispensabili sia per validare il design strutturale della sede del componente, sia per dimensionare correttamente i collettori.

Il vincolo principale era di natura idraulica: la linea di alimentazione del circuito di lavaggio era già configurata con una linea DN20 a una pressione di esercizio di 5 bar, un dato fisso a cui la soluzione di lavaggio doveva necessariamente adattarsi.

A ciò si aggiungeva l’esigenza di valutare, sulla base della copertura effettivamente ottenibile, se una configurazione a collettori lineari standard fosse sufficiente o se fosse necessaria un’architettura di distribuzione più complessa.

Il cliente ci chiedeva di progettare il sistema di lavaggio per un separatore di gocce in uno scrubber in vetroresina

La soluzione

Il nostro ufficio tecnico ha analizzato lo schema preliminare della sede del separatore di gocce e ha sviluppato uno studio di copertura dedicato al caso specifico.

Per rispettare il vincolo di pressione a 5 bar e sfruttare al meglio la portata disponibile sulla linea DN20, abbiamo proposto una configurazione basata su 7 ugelli della famiglia EBU in acciaio inox AISI 316L. L’ampio angolo di spruzzo di questi ugelli consente di ridurre la distanza tra il collettore e la superficie del demister, massimizzando l’area coperta da ciascun getto e limitando così il numero complessivo di punti di spruzzo necessari.

Lo studio ha definito un pattern di posizionamento a disposizione radiale, con i getti calibrati per sovrapporsi tra loro, così da eliminare ogni zona d’ombra non raggiunta dal lavaggio. 

COLONNA CON SEPARATORE DI GOCCE
LAVAGGIO IN AZIONE
VISTA ISOMETRICA

SISTEMA DI LAVAGGIO CON COLLETTORE E UGELLI
PROSPETTO

I vantaggi

La precisa sovrapposizione dei coni di spruzzo garantisce una copertura totale e uniforme della superficie del demister, eliminando il rischio di accumulo di solidi e preservando nel tempo l’efficienza di separazione delle gocce all’interno della colonna.

Prodotto E

e

ugello a cono pieno

Gli ugelli a cono pieno E funzionano secondo il principio della deflessione del getto, deviato da una superficie con profilo a spirale che determina l’angolo di spruzzo desiderato.

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