Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Federica Podstudio Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica La Corte in Rete
 
I corsi di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Fabio Montagnaro » 10.Rimozione di particolato da reflui gassosi: applicazioni esercitative - parte prima


Grandezze di interesse

Le prime diapositive esercitative si collegano direttamente ai concetti descritti nella Lezione #1 del Corso di Processi e Impianti di Trattamento Reflui, presente su federic@.

Si ricorda che con di si intende il taglio granulometrico di una distribuzione avente diametro medio dSAUTER. Le frazioni granulometriche assolute sono indicate con x(di). Le portate massiche con W(di) (quella complessiva, con WTOT). La funzione efficienza di depolverazione con η(di), e l’efficienza globale con ηOVERALL.

I pedici IN e OUT si riferiscono al particolato in ingresso ed uscita (non catturato) rispetto all’impianto di depolverazione fumi. Il pedice CATT si riferisce invece al solido catturato dall’impianto.

 

 

 

Calcolo dell’efficienza di un impianto di depolverazione generico (I)

Si consideri una corrente da depolverare in ingresso ad un impianto, caratterizzata da una portata di solido complessiva pari a 100 g h-1, e distribuita granulometricamente secondo i dati in Figura.

 

 

 

 

Dati granulometrici per il particolato da depolverare.

Dati granulometrici per il particolato da depolverare.


Calcolo dell’efficienza di un impianto di depolverazione generico (II)

Dai dati forniti, è possibile ricavare la distribuzione granulometrica assoluta (Figura) e, corrispondentemente, il valore di 11 μm per il diametro medio di Sauter.

 

 

 

 

Calcolo della distribuzione granulometrica assoluta.

Calcolo della distribuzione granulometrica assoluta.


Calcolo dell’efficienza di un impianto di depolverazione generico (III)

Siano assegnati i valori di efficienza di depolverazione come in Figura, funzione crescente del taglio granulometrico.

Da essi, è possibile calcolare la portata di solido catturata per ogni taglio granulometrico (e la portata totale di solido catturata, pari a 57.41 g h-1) e, per differenza, la portata di solido uscente non separata per ogni taglio granulometrico (totale, 42.59 g h-1).

 

 

 

 

Calcolo delle portate di solido uscenti.

Calcolo delle portate di solido uscenti.


Calcolo dell’efficienza di un impianto di depolverazione generico (IV)

Nella corrente solido-gas uscente dall’impianto, la frazione solida è caratterizzata da una nuova distribuzione granulometrica (calcolata come in Figura in alto) e da un nuovo valore per dSAUTER (6 μm). Si evidenzia come la corrente solida non catturata sia granulometricamente più fine di quella in ingresso (benché in portata inferiore): essa andrà rifinita in altri impianti di depolverazione.

E’ infine possibile calcolare ηOVERALL (57.41%), ed avere uno schema complessivo del processo (Figura in basso).

 

 

 

 

 

Schema complessivo di risoluzione.

Schema complessivo di risoluzione.

Portate e diametri medi di solido.

Portate e diametri medi di solido.


Problema di progetto di un separatore a gravità (I)

Le diapositive esercitative che seguono si collegano direttamente ai concetti descritti nella Lezione #2 del Corso di Processi e Impianti di Trattamento Reflui, presente su federic@.

Si consideri un gas di densità ρ e viscosità μ, a pressione P e temperatura T, e di portata Qg. Contenga esso un solido da depolverare in una camera a gravità, di profondità B ed altezza H (ciò consente di esprimere la velocità del gas ug). Abbia il solido densità ρP.

 

 

Problema di progetto di un separatore a gravità (II)

Nel problema in esame, bisogna depolverare una corrente d’aria (a temperatura e pressione fissate, cosa che ne fissa densità e viscosità) di portata volumetrica nota (Figura).

Fissando la velocità ug desiderata, e l’altezza H del separatore, è possibile progettare la profondità B.

 

 

Progetto del separatore a gravità.

Progetto del separatore a gravità.


Problema di progetto di un separatore a gravità (III)

Per quanto riguarda il solido, si posseggono le seguenti informazioni: densità e minimo diametro particellare (di,MIN). Si vuole provare a progettare un separatore con efficienza praticamente unitaria. Per questo, si imposti di,MIN=di,c (diametro critico), e si calcoli per questo taglio granulometrico il numero di Ar corrispondente (si verifica di trovarsi in regime di Stokes). Si consideri l’equazione corrispondente per di,c, dove l’incognita è L, la lunghezza della camera.

Si ottiene un valore non elevatissimo per L (che garantisce efficienza unitaria), grazie ad una distribuzione particellare particolarmente grossolana e densa (tipica densità di particelle metalliche, come Fe, Pb, acciaio).

 

 

Progetto del separatore a gravità.

Progetto del separatore a gravità.


Calcolo dell’efficienza di un separatore a gravità (I)

Si consideri una corrente d’aria con P, T e Qg noti (Figura).

Bisogna depolverare una corrente di fly ash, di densità nota, in una camera a gravità con B, H e L noti. Ciò consente di calcolare ug.

 

 

Schema del separatore da risolvere.

Schema del separatore da risolvere.


Calcolo dell’efficienza di un separatore a gravità (II)

La corrente solida da depolverare ha naturalmente granulometria assegnata (Figura), da cui si osserva che la portata totale di solido in ingresso è 1000 g s-1, con dSAUTER=52 μm.

 

 

Dati granulometrici per il particolato da depolverare.

Dati granulometrici per il particolato da depolverare.


Calcolo dell’efficienza di un separatore a gravità (III)

Il calcolo di Ar, partendo dal taglio più grossolano, evidenzia che per particelle da 70 μm in giù il regime è quello di Stokes (Figura in alto).

Applicando la rispettiva formula per di,c, si nota come particelle da 25 μm e più grossolane presentino una efficienza di cattura unitaria.

Per i due tagli granulometrici più fini (5 e 15 μm), si applica la formula per η(di), e si può quindi riempire (Figura in basso) la colonna con le efficienze di cattura. Ciò consente di calcolare immediatamente l’efficienza globale, pari a 0.98507.

 

 

Calcolo di Ar, diametro critico ed efficienza.

Calcolo di Ar, diametro critico ed efficienza.

Calcolo delle efficienze di depolverazione.

Calcolo delle efficienze di depolverazione.


Calcolo dell’efficienza di un separatore a gravità (IV)

E’ possibile ora riempire le colonne relative alle portate di solido catturate e non (Figura in alto).

La corrente solido-gas uscente dall’impianto presenta una portata di solido residuo di 14.93 g s-1, con dSAUTER molto ridotto rispetto al dato di ingresso (Figura in basso).

 

Schema complessivo di risoluzione.

Schema complessivo di risoluzione.

Portate e diametri medi di solido.

Portate e diametri medi di solido.


  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion