Dans une usine d’acide sulfurique, les filtres à bougie sont utilisés pour éliminer la fine brume d’acide sulfurique des gaz de procédé avant qu’ils n’atteignent les équipements en aval ou la cheminée. La sélection dépend principalement de l’efficacité d’élimination de la brume, de la perte de pression, des conditions de fonctionnement et de la résistance chimique du média filtrant.
Pour les tâches conventionnelles de brume d’acide sulfurique, la fibre de verre est largement utilisée. Cependant, lorsque le gaz contient du HF, la fibre de verre peut être attaquée, ce qui rend la fibre de carbone une option plus appropriée. La clé est d’adapter l’élément non seulement à la charge de brume, mais aussi à la chimie du gaz et à la pression disponible dans le circuit gazier.
Où sont utilisés les filtres à bougie dans une usine d’acide sulfurique ?
Fonctions de la tour de séchage et de la tour d’absorption
Dans une usine d’acide sulfurique utilisant le procédé de contact, la section de séchage élimine l’humidité des gaz de procédé, tandis que la section d’absorption élimine le SO3 dans l’acide en circulation. Le gaz sortant de ces sections peut encore transporter de la fine brume d’acide sulfurique ou des gouttelettes d’acide entraînées.
Si la brume n’est pas efficacement éliminée, elle peut provoquer une augmentation de la corrosion, de l’encrassement, de la charge des équipements en aval ou des émissions de la cheminée. Selon la configuration de l’usine, des filtres à bougie peuvent être utilisés pour les fonctions de séchage, d’absorption, de récupération de chaleur, de lavage, de tour à garnissage, d’évaporateur ou pour d’autres tâches de suppression de la brume d’acide.
Ce que l’élément doit capturer : la fine brume d’acide sulfurique
La brume d’acide couvre une large gamme de tailles de gouttelettes. Les grosses gouttelettes peuvent être capturées par impact et interception, tandis que la fraction fine et sous-micronique est souvent la plus difficile à éliminer et joue donc un rôle important dans le choix de l’élément.
Le diamètre des fibres, la profondeur du lit, la structure du garnissage et la vitesse du gaz influencent tous l’efficacité de la collecte. C’est pourquoi il faut toujours lire un chiffre d’efficacité avec sa gamme de tailles de gouttelettes et la vitesse de fonctionnement. Un pourcentage d’élimination indiqué ne décrit que les conditions sous lesquelles il a été mesuré ; les performances à des vitesses différentes ou après une utilisation prolongée peuvent varier.
Qu’est-ce qui détermine l’efficacité des filtres à bougie et la perte de pression ?
Efficacité d’élimination de la brume
L’efficacité de la collecte est influencée par le diamètre des fibres, la profondeur du lit, la densité du garnissage et la vitesse du gaz à travers le lit de fibres. Des fibres plus fines et des lits plus denses ou plus profonds peuvent améliorer la capture des petites gouttelettes, mais peuvent également augmenter la perte de pression.
Les éléments de filtre à bougie NHD BECOFIL sont disponibles en différentes qualités pour différents besoins d’efficacité et de capacité. Les chiffres publiés ci-dessous illustrent comment les qualités des éléments diffèrent :
| Élément | Élimination de la brume publiée | Vitesse typique du lit | Focus de l’application |
| TGW15 | 100 % au-dessus de 1 µm; 98 % à 0,5–1 µm | 0,05–0,25 m/s | Fonction haute efficacité |
| B14(W) | 100 % au-dessus de 3 µm | 0,1–0,35 m/s | Élimination standard de la brume |
| G25 | 100 % au-dessus de 3 µm | 0,8–2,5 m/s | Fonction à plus grande capacité |
Ces chiffres ne doivent pas être comparés isolément. La concentration de sortie requise, la distribution des tailles de gouttelettes, la vitesse du gaz et la perte de pression admissible doivent être considérées ensemble.
Vitesse du gaz et perte de pression
La vitesse dans le lit lie l’efficacité de la collecte à la perte de pression. L’augmentation de la vitesse dans le lit augmente généralement la perte de pression et peut affecter la performance de collecte, notamment pour la brume fine.
La pression disponible du ventilateur fixe donc une limite de conception importante. La marge de pression doit également tenir compte de l’élément en service plutôt que de sa condition initiale. Les plages de perte de pression publiées pour les différentes qualités BECOFIL doivent être examinées avec leurs plages de vitesse dans le lit et leur efficacité d’élimination requise.
Matériau et construction des éléments en fibre de verre
La fibre de verre est largement utilisée pour l’élimination conventionnelle de la brume d’acide sulfurique car les lits de fibres fines peuvent offrir une haute efficacité de collecte à une perte de pression contrôlée.
Les filtres à bougie NHD BECOFIL utilisent des éléments de lit de fibres pour le séchage de l’acide sulfurique, l’absorption, la récupération de chaleur à basse température, les laveurs, les tours à garnissage, les évaporateurs et d’autres tâches liées à la brume d’acide. NHD coopère avec Begg Cousland depuis 2005, l’élément central en fibres étant fourni par Begg Cousland et le filtre fini étant assemblé par NHD.
L’élément est un composant consommable à l’intérieur du récipient de filtre. L’acide capté s’écoule depuis le lit de fibres, tandis que l’élément est remplacé lorsque sa perte de pression, son état physique ou sa durée de vie atteint la limite de maintenance. C’est pourquoi la durabilité du média filtrant fait partie du choix de l’élément plutôt que d’un problème de maintenance distinct.
Quand la fibre de carbone doit-elle remplacer la fibre de verre ?
Pourquoi le HF peut raccourcir la durée de vie des éléments en fibre de verre
Dans les usines d’acide des fonderies, la composition du gaz peut varier selon le minerai et les conditions de procédé. Certains gaz d’échappement contiennent des composés fluorés qui forment du HF, ce qui peut attaquer la fibre de verre et raccourcir la durée de vie de l’élément.
Le résultat n’est pas seulement un coût plus élevé en pièces de rechange. La perte de résistance des fibres peut réduire la durée de vie utile et affecter les performances d’élimination et la perte de pression au fil du temps. Lorsque le HF est présent à un niveau qui menace la durabilité de la fibre de verre, la fibre de carbone doit être envisagée comme un média filtrant alternatif.
Quand des éléments de filtre à bougie en fibre de carbone sont nécessaires
Les éléments en fibre de carbone sont conçus pour des tâches de brume d’acide où une résistance au HF est requise. Les éléments de filtre à bougie en fibre de carbone NHD sont spécifiés pour les usines de fonderie telles que celles de cuivre, zinc, plomb et pyrite, ainsi que pour d’autres tâches chimiques et non ferreuses où le HF est présent.
Les éléments C7 et C7K éliminent la brume par diffusion brownienne, interception et impact. Leurs critères de conception publiés incluent une élimination à 100 % au-dessus de 3 µm, 99 % en dessous de 3 µm, une perte de pression de 150–250 mmH2O et des limites de vitesse dans le lit qui dépendent de l’agencement. Un critère d’émission de cheminée invisible inférieur à 20 mg/m³ est également utilisé dans les données de sélection publiées.
La fibre de carbone n’est pas automatiquement la meilleure option pour toutes les tâches de brume d’acide sulfurique. Là où la corrosion par le HF n’est pas une préoccupation et que les conditions de fonctionnement restantes sont dans les limites de conception de l’élément, la fibre de verre reste un choix courant.
Que confirmer avant de sélectionner un élément de filtre à bougie
1. Qu’y a-t-il dans le gaz ?
Confirmez la composition du gaz, y compris la présence et la concentration de HF ou d’autres contaminants corrosifs. Le point de prélèvement et la gamme de conditions de fonctionnement doivent représenter ce que le filtre à bougie verra réellement en service.
2. Quelles sont les conditions de fonctionnement ?
Confirmez la température du gaz, le débit de fonctionnement et de conception, la charge de brume d’acide, la concentration d’acide, et les variations prévues pendant la campagne de fonctionnement. Ces conditions déterminent la mission physique et influencent à la fois la taille de l’élément et sa durée de vie.
3. Quelle performance est requise ?
Définissez la concentration de sortie de brume requise ou l’efficacité de collecte avec la perte de pression admissible. L’élément correct doit répondre aux deux objectifs en même temps.
4. Quelle configuration d’élément convient ?
Confirmez l’agencement du récipient, l’espace disponible, les dimensions de l’élément, les matériaux du logement et internes, ainsi que toute disposition de maintenance ou de lavage applicable. Ces détails aident à déterminer quelle famille et qualité d’élément peuvent être installées dans le récipient existant ou proposé.
Données clés à fournir pour la sélection d’un filtre à bougie
Pour un examen technique précis, fournissez le débit de gaz aux conditions de fonctionnement et de conception, la température à l’élément, la composition du gaz y compris le HF, la concentration et la taille des gouttelettes de brume d’acide où connues, la concentration d’acide, la charge de poussière, la concentration de sortie requise, la perte de pression admissible, et l’agencement du récipient.
Conclusion
La sélection d’un filtre à bougie pour l’élimination de la brume d’acide sulfurique nécessite de trouver un équilibre entre trois facteurs : l’efficacité de collecte, la perte de pression et la compatibilité du média filtrant avec la chimie du gaz.
La fibre de verre est largement utilisée pour les tâches conventionnelles de brume d’acide sulfurique, tandis que le gaz contenant du HF peut nécessiter de la fibre de carbone en raison de sa plus grande résistance à l’attaque du HF. La sélection finale doit être basée sur la composition réelle du gaz, la température, le débit, la charge de brume, la concentration de sortie requise et la perte de pression admissible.
NHD peut examiner ces conditions d’exploitation et recommander un filtre à bougie BECOFIL ou en fibre de carbone approprié. Contactez sales@chinanhd.com ou WhatsApp +86 136 6732 4277.
FAQ
Q1 : Que retire un filtre à bougie dans une usine d’acide sulfurique ?
R1 : Un filtre à bougie élimine la fine brume d’acide sulfurique et les gouttelettes d’acide entraînées des gaz de procédé. Le lit de fibres capture les gouttelettes via des mécanismes incluant la diffusion brownienne, l’interception et l’impact, tandis que l’acide capturé s’écoule hors du courant de gaz.
Q2 : Pourquoi le HF peut-il raccourcir la durée de vie des filtres à bougie en fibre de verre ?
R2 : Le HF peut attaquer la fibre de verre. Dans le gaz de fonderie contenant du HF, cela peut réduire la résistance des fibres et raccourcir la durée de vie de l’élément, c’est pourquoi la fibre de carbone peut être envisagée là où une résistance au HF est requise.
Q3 : Quelle est la différence entre les filtres à bougie en fibre de verre et en fibre de carbone ?
R3 : Pour les applications de brume d’acide sulfurique, la principale différence est la résistance à la chimie des gaz. La fibre de verre est largement utilisée pour les tâches conventionnelles de brume d’acide, tandis que la fibre de carbone est employée lorsqu’une résistance au HF est nécessaire. La sélection finale dépend encore de l’efficacité, de la perte de pression, du débit, de la température et de la charge de brume.
Q4 : Quelles données sur le gaz doivent être confirmées avant de choisir un élément de filtre à bougie ?
R4 : Confirmez le débit de gaz aux conditions d’exploitation et de conception, la température à l’élément, la composition du gaz y compris le HF, la concentration et la taille des gouttelettes de brume d’acide lorsque connues, la concentration d’acide, la charge de poussière, la concentration de sortie requise, la perte de pression admissible et l’agencement du récipient.