Cualquier operación que utilice un sistema de recolección de polvo con filtro de mangas debe sopesar las ventajas y desventajas de las numerosas opciones de filtros de mangas disponibles actualmente en el mercado. El tipo de bolsa de filtro que necesitará para operar con la máxima eficacia y eficiencia dependerá del diseño del filtro de mangas, el tipo de polvo involucrado y las condiciones específicas de funcionamiento de su equipo.
Las bolsas de filtro afieltradas, fabricadas con fibras de poliéster y aramida, son algunos de los filtros de tela más utilizados en los modernos filtros de mangas actuales. Sin embargo, los filtros pueden fabricarse con muchos otros tipos de fibras y con muchos tipos diferentes de acabados aplicados a estos filtros. Estos acabados se crearon para satisfacer las necesidades específicas de los diferentes filtros de mangas con el fin de mejorar la liberación de la torta de polvo y/o la eficiencia de recolección del medio filtrante elegido. La membrana de ePTFE es uno de los acabados más utilizados en la actualidad debido a su capacidad para mejorar la liberación de la torta de polvos pegajosos y su incomparable capacidad para filtrar partículas extremadamente pequeñas del flujo de aire.
Filtros y acabados afieltrados
Los filtros de fieltro contienen fibras «fieltradas» aleatoriamente que están respaldadas por un material de soporte tejido conocido como malla. Las técnicas de limpieza de alta energía, como la limpieza por chorro pulsante, requieren las características de los tejidos de fieltro resistentes. Las bolsas de fieltro pueden fabricarse a partir de una gran variedad de fibras comunes y especializadas, como poliéster, polipropileno, acrílico, fibra de vidrio, Nomex®, Ryton® (sulfuro de polifenileno) y poliimida P84®. Cada tipo de fibra tiene sus propias ventajas y desventajas para entornos operativos específicos y ofrece distintos niveles de compatibilidad con una amplia gama de productos químicos.
El fieltro de poliéster es el tipo de medio más rentable y ampliamente utilizado en los filtros de mangas de tipo pulso-chorro. Los filtros de poliéster ofrecen una muy buena resistencia a los productos químicos, la abrasión y la degradación por calor seco. Para aplicaciones de calor seco, los filtros de fieltro de poliéster ofrecen un rendimiento superior al de cualquier otro sintético, con la excepción del Nomex® (aramida) y el Teflon®. Sin embargo, el poliéster no es una buena opción para aplicaciones de calor húmedo, ya que está sujeto a degradación hidrolítica en determinadas circunstancias. El poliéster ofrece una buena resistencia a la mayoría de los ácidos minerales y orgánicos, a los álcalis débiles, a la mayoría de los agentes oxidantes y a la mayoría de los disolventes orgánicos. Las aplicaciones típicas van desde plantas de cemento hasta hornos eléctricos. Su temperatura máxima de funcionamiento continuo normal es de 275 °F.
Los fabricantes de bolsas filtrantes de fieltro utilizan diversos tratamientos superficiales para mejorar las propiedades de liberación del pastel de polvo. Entre ellos se incluyen el chamuscado (exponer las fibras superficiales a una llama abierta que derrite los extremos sueltos de las fibras a los que podrían adherirse las partículas de polvo), el glaseado (pasar el fieltro por dos rodillos calientes para derretir los extremos sueltos de las fibras y alisar la superficie) y añadir un acabado repelente al agua y al aceite fabricado con ePTFE (que es más barato y duradero que una membrana de ePTFE), entre muchos otros. Para obtener más información sobre las distintas opciones de bolsas de fieltro, consulte Bolsas de filtro para colectores de polvo seco.
Bolsas filtrantes de membrana de ePTFE
Para las aplicaciones más exigentes, la eficiencia y la liberación de la torta de una bolsa de filtro pueden mejorarse considerablemente mediante la unión térmica de una fina membrana de ePTFE al lado del polvo del medio filtrante de la bolsa. Debido a que ofrecen una alta eficiencia de filtrado y capacidad de liberación de la torta, las bolsas de filtro de membrana de ePTFE, como SlyTex (marca de ePTFE de Sly), proporcionan la mejor tecnología disponible en términos de eficiencia y vida útil del filtro. La desventaja es que la membrana es extremadamente frágil y hay que tener cuidado al manipular e instalar este tipo de bolsa de filtro. El coste de este tipo de bolsas de filtro ha bajado considerablemente en los últimos años; a medida que las bolsas de membrana de ePTFE se hacen más populares, esta tendencia debería continuar. Se puede añadir una membrana de ePTFE a la mayoría de los tipos de medios filtrantes de tela.
Además, los filtros de membrana de ePTFE tienen una ventaja clara sobre los filtros sin membrana debido a las diferencias en la forma en que filtran las partículas. Las bolsas de filtro sin membrana de ePTFE filtran las partículas mediante filtración en profundidad, que se produce cuando se forma una capa de polvo en el exterior del filtro y se acumulan partículas de polvo en la profundidad del filtro. Las partículas entrantes se capturan a medida que atraviesan la capa de polvo y la profundidad del filtro. Con el paso del tiempo, cada vez más partículas quedan atrapadas dentro del filtro, lo que provoca mayores caídas de presión y, finalmente, el «cegamiento» del filtro, lo que reduce su vida útil. Por el contrario, los filtros de membrana de ePTFE utilizan la filtración superficial para eliminar las partículas entrantes. La membrana de ePTFE funciona como la torta de filtro primaria, recogiendo todas las partículas en la superficie, ya que la membrana tiene poros extremadamente pequeños que solo permiten el paso del aire y de las partículas más pequeñas. Esto evita que las partículas de polvo penetren en el tejido del filtro, lo que puede provocar una reducción del flujo de aire y el cegamiento del filtro. La ausencia de una capa de polvo en el filtro y de polvo incrustado en la profundidad del filtro también ayuda a que el colector de polvo funcione con una presión diferencial más baja a lo largo del tiempo. La limpieza por impulsos es más profunda y eficaz, lo que se traduce en un menor coste de funcionamiento si se incorpora un sistema de limpieza bajo demanda.
Las condiciones más extremas requieren fieltro de ePTFE
Una bolsa de filtro fabricada con fibras de ePTFE y con una membrana de ePTFE (es decir, PTFE sobre PTFE) ofrece la máxima protección contra emisiones y liberación de torta. Cuando se utiliza como fibra principal para una bolsa de filtro, el ePTFE (Teflon®) ofrece una temperatura máxima de funcionamiento continuo normal de 500 °F. Estas bolsas se utilizan generalmente para entornos químicos severos a altas temperaturas. Entre sus aplicaciones más comunes se incluyen las centrales eléctricas de carbón, la producción de cemento, las fundiciones de acero, las calderas, las plantas de negro de humo, los sistemas de remediación de suelos y los incineradores. Además, las propiedades de baja fricción de las fibras de ePTFE proporcionan una excelente descarga de tortas. Sin embargo, el PTFE sobre PTFE no es nada barato y, por lo general, solo se utiliza cuando todas las demás opciones han fallado.
¿Qué pasa con el polvo abrasivo?
It’s possible to achieve high efficiency without an ePTFE membrane, which is important because of the fragile nature of the membrane. The latest innovation in felted filter bags is the development of high-efficiency felted filters constructed with ultra-fine “microfibers.” Because fiber surface area and separation efficiency are directly related, these high efficiency felts can provide up to 10 times the efficiency of conventional felts in general filtration applications. Sly’s high-efficiency felt offering, SlyHE, uses a proprietary blend that includes a high percentage of micro-denier (<1.0 denier) fibers, which significantly increases surface area and reduces pore size for greater separation efficiency without added weight. These cost-effective filters require no special installation.
Los fieltros SlyHE ofrecen una serie de ventajas con respecto a los fieltros convencionales, entre las que se incluyen una mayor eficacia de filtración, índices de emisión extremadamente bajos y una mayor vida útil de las bolsas gracias a la reducción de los intervalos de limpieza. Dado que el rendimiento de los fieltros SlyHE se basa en el diseño total del fieltro, que incluye una mezcla de fibras de microdenier y una malla resistente, presentan ventajas significativas con respecto a los fieltros laminados con membrana de ePTFE, que dependen de una laminación microfina y frágil. Estas ventajas incluyen una alta eficiencia sin la frágil membrana, una mayor resistencia y durabilidad, y la capacidad de manejar polvos aceitosos, grasos, húmedos o abrasivos, así como compuestos alcohólicos. Por el contrario, el ePTFE no funciona bien con hidrocarburos líquidos (polvo aceitoso o graso).
¿Qué bolsa es la adecuada para su filtro de mangas?
Para determinar qué tipo de bolsa es la más adecuada para su combinación particular de condiciones de funcionamiento, lo mejor es compartir toda la información posible con su proveedor de bolsas. Cada proceso de fabricación presenta un conjunto diferente de condiciones que deben evaluarse cuidadosamente antes de seleccionar el tipo de filtro más adecuado:
- Tipo de polvo: La forma y el tamaño del polvo determinarán qué material filtrante es el más adecuado para capturar eficazmente las partículas de polvo. Las partículas pequeñas y angulares (como las del cemento) tienen un alto potencial abrasivo. El polvo de proceso contiene partículas de distintos tamaños, desde las visibles a simple vista hasta las submicrónicas. Una de las principales ventajas de los filtros de membrana de ePTFE es su eficacia en la filtración de partículas submicrónicas, lo que puede ser crucial para cumplir con las normativas de la OSHA y la EPA. Además de hablar sobre el tipo de polvo, comente con su proveedor de filtros la velocidad del flujo de aire que transporta el polvo y el diseño de la unidad de filtrado y los conductos de su instalación. Esto le ayudará a elegir un filtro que ofrezca una vida útil más larga.
- Temperatura y humedad: Los polvos higroscópicos (que absorben y retienen la humedad) pueden volverse pegajosos o aglomerantes rápidamente, lo que puede obstruir el medio filtrante. La hidrólisis (descomposición química de un compuesto en reacción al agua y al calor) puede degradar algunos materiales del sustrato, por lo que es importante evitar elegir estos materiales, ya que pueden afectar rápidamente a la capacidad de los filtros para mantener su eficiencia.
- Química de los gases: en aplicaciones en las que las condiciones del proceso proporcionan una atmósfera potencialmente corrosiva, como la de los ácidos o los álcalis, elija con cuidado el material del sustrato, ya que tienen características y capacidades muy diferentes.
- Consideraciones de seguridad: Algunos tipos de polvo pueden ser corrosivos, tóxicos o explosivos. La selección de un material de sustrato adecuado, como un sustrato con resistencia química y características antiestáticas, puede ayudar a reducir estos riesgos.
- Mecanismo de limpieza del filtro: es importante que el proveedor comprenda cómo se limpian las bolsas y los detalles del diseño de la unidad de filtrado para garantizar que los filtros no estén sometidos a tensiones o abrasiones indebidas, lo que podría afectar a su vida útil. El diseño de la bolsa del filtro, en términos de refuerzo e instalación, así como la configuración de la jaula de soporte, también deben evaluarse a la hora de elegir el material de sustrato más adecuado.
Si necesita ayuda para determinar si una bolsa de fieltro o una bolsa de membrana será más rentable para su aplicación de filtrado específica, póngase en contacto con Sly para obtener una evaluación gratuita de sus condiciones de funcionamiento.