Tira de recolección de fibras para eliminador de niebla.

Conjunto de lecho de fibras (19) para un eliminador de niebla de lecho de fibras (1) utilizado para quitar aerosoles y/osolidos solubles mojados de una corriente de gas móvil,

comprendiendo el conjunto de lecho de fibras:un soporte de lecho de fibras (27, 29, 34) que tiene una pared (27, 29) que define un espacio aguas arriba (33) y unespacio aguas abajo (31), incluyendo la pared (27, 29) aberturas en ella misma para permitir que la corriente de gas sedesplace a través de la pared (27, 29) desde el espacio aguas arriba (33) hasta el espacio aguas abajo (31);un lecho de fibras (35) soportado por el soporte de lecho de fibras (27, 29, 34) y que cubre las aberturas de la pared demodo que la corriente de gas pasa a través del lecho de fibras (35) que se mueve desde el espacio aguas arriba (33)hasta el espacio aguas abajo (31), comprendiendo el lecho de fibras (35) una tira compuesta de medio de recolecciónde lecho de fibras (37, 37', 37") que incluye;

una capa exterior (59, 59', 59") que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridadestructural a la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37', 37"), una capa interior (57, 57', 57")que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridad estructural a la tira compuesta demedio de recolección de lecho de fibras (37, 37', 37"), y una capa intermedia (61, 61', 61") dispuesta en sándwich entrelas capas externa e interna (59, 59', 59", 57, 57', 57"), no estando la capa intermedia (61, 61', 61 ") perforada conagujas, estando las capas interior y exterior (57, 57', 57", 59, 59', 59") unidas entre sí al menos en uno de sus márgenesde borde longitudinal de las capas interior y exterior (57, 57', 57", 59, 59', 59").

Tira de recolección de fibras para eliminador de niebla ANTECEDENTES

Esta invención se refiere generalmente a eliminadores de niebla de lechos de fibras, y a lechos de fibras y medios de recogida para estos.

Los eliminadores de niebla de lechos de fibras tienen una amplia aplicación industrial en la eliminación de los aerosoles de corrientes de gas. La generación de aerosoles ("nieblas") en corrientes de gas es común en el transcurso de los procesos de fabricación. Los aerosoles se pueden formar, por ejemplo, como resultado de las fuerzas mecánicas (por ejemplo, cuando un flujo que incluye un líquido circula por una estructura) que atomizan un líquido. El enfriamiento de una corriente de gas puede provocar la condensación de vapor formando una niebla, y pueden tener lugar reacciones químicas de dos o más gases a temperaturas y presiones en las que los productos de reacción son nieblas. Sin embargo, el aerosol llega a entrar en la corriente de gas, lo que puede ser indeseable para inyectar el aerosol en otros equipos de procesamiento debido a que el aerosol puede ser corrosivo o de otro modo puede dar lugar a daños o ensuciamiento del equipo de procesamiento. Algunas de las aplicaciones más frecuentes eliminadores de niebla de lechos de fibras incluyen la eliminación de vapores de ácidos, tales como vapores de ácido sulfúrico, en la fabricación de ácido, la eliminación de nieblas plastificantes en la fabricación de suelos o revestimientos de paredes de cloruro de polivinilo y la eliminación de aerosoles sólidos solubles en agua de las emisiones en torres de granulación de nitrato de amonio. En estas aplicaciones diversas, los eliminadores de niebla de lechos de fibras pueden lograr rendimientos de separación de 99% o mayor dependiendo de, entre otras cosas, el espesor de la capa de fibra.

Por lo general, se sabe que pueden utilizarse fibras hechas de diferentes materiales para construir lechos de fibras para eliminadores de niebla de lechos de fibras. El lecho de fibras está diseñado para recoger niebla fina de líquido y partículas sólidas solubles arrastradas en una corriente de gas en movimiento y drenarlas a través de la estructura del lecho. Típicamente, los lechos de fibras de recolección están asociados con pantallas de alambre de metal o estructuras de apoyo externas similares. La combinación de un lecho de recogida de fibras y la estructura de apoyo externo se conoce como un conjunto de lecho de fibras. Tal como se utiliza en lo sucesivo, un lecho de fibras se refiere a la porción del conjunto de lecho de fibras aparte de cualquier estructura de soporte. Los lechos de fibras pueden fabricarse mediante fibra empaquetada a granel entre dos pantallas de apoyo opuestas (lechos empaquetados a granel) , mediante la formación previa de un tubo de material de lecho de fibra, o bobinado o realización de una mecha hecha de fibras alrededor de una pantalla de soporte cilíndrica (lechos bobinados) . Aunque no se limita a una configuración de este tipo, los conjuntos de lechos de fibra se suelen configurar en la forma de un cilindro vertical. Los conjuntos de lechos de fibras cilíndricos permiten una gran superficie efectiva de lecho de fibra en un mínimo espacio. Los conjuntos de lechos de fibra planos, por otra parte, encuentran una aplicación particular en flujos de gas menores. La patente US No. 3, 093, 469 describe separadores de niebla de aceite que incluyen un medio de aglomeración 49, que puede estar hecho de vidrio u otras fibras adecuadas. El medio de aglomeración se aplica en capas 50 para facilitar una compactación densa. El medio de aglomeración 49 se compacta y fija empleando unos casquillos o paredes cilíndricas interna y externa 42 y 43.

En funcionamiento, se hace penetrar en y pasar a través del lecho de fibras del conjunto de lecho de fibras una corriente horizontal de gas que contiene un líquido y / o aerosoles sólidos solubles humedecidos. Las fibras en el lecho de fibras capturan el aerosol mediante los mecanismos de impacto, intercepción, y difusión browniana. Los aerosoles capturados se fusionan sobre las fibras para formar gotitas de líquido en el lecho de fibras. El gas en movimiento hace que las gotas se muevan hacia la cara dispuesta aguas abajo del lecho de fibras donde el líquido capturado sale del lecho de fibras y se drena hacia abajo por la fuerza de la gravedad.

Las fibras que componen el lecho de fibras se pueden hacer con una variedad de materiales. Algunos materiales utilizados para constituir el lecho de fibras incluyen, por ejemplo, metales tales como acero inoxidable, titanio, etc., Fibras de materiales poliméricos tales como poli-ésteres, cloruro de polivinilo, tereftalato de polietileno, nylon, polietileno, polipropileno, etc., yvidrio. En aplicaciones donde se encuentran condiciones corrosivas y / o altas temperaturas, se ha encontrado un uso muy extendido de fibras de vidrio largas cortadas, de grado químico en los lechos de fibras de eliminadores de niebla de lechos de fibras. Se han utilizado en lechos de fibras las que varían en diámetro desde 5 micras o menos a más de 200 micras, así como combinaciones de fibras de diferentes diámetros. La densidad a granel de lechos de fibras del estado de la técnica van de aproximadamente 5 lb/ft3 (80 kg/m3) hasta más que 20 lb/ft3 (320 kg/m3) , mientras que el espesor del lecho de fibras va de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 6 pulgadas (1 a 15 cm) o más.

Para que un lecho de fibras de funcione eficazmente, el lecho debe ser mecánicamente estable. Un lecho de fibras mecánicamente estable es aquel que conservará su integridad estructural sin cambio sustancial de las fibras en relación con las fibras adyacentes cuando se exponga a fuerzas ejercidas por el gas que se está tratando y el líquido capturado y drenado durante la recogida de aerosol. Si no se mantiene la estabilidad mecánica, las características de funcionamiento del lecho se alteran desfavorablemente. En un lecho de fibras que carece de estabilidad mecánica, la corriente de gas en movimiento obliga a que las fibras se desplacen sustancialmente, haciendo que las fibras se aparten del líquido en algunas porciones de la capa de fibra enmarañada aumentando a la vez el espacio vacío entre las fibras adyacentes en otras porciones del lecho de fibras. Las porciones enmarañadas del lecho de fibras son más resistentes tanto al flujo de gas como al drenaje de líquido capturado. El líquido capturado que no se puede drenar suele ser arrastrado por la corriente de gas en movimiento, lo que resulta en una menor eficiencia de separación. Además, se incrementa la caída de presión a través de porciones enmarañadas de un lecho de fibras inestable. Por otro lado, en aquellas partes de un lecho de fibras mecánicamente inestable en las que el desplazamiento de las fibras ha aumentado el espacio hueco medio entre las fibras adyacentes, se forman poros macroscópicos o canales que reducen la eficiencia de la separación al permitir que el aerosol que contiene el gas pase a través del lecho de fibras sin suficiente contacto con las fibras de recogida. En conjuntos de lechos de fibras a granel o enrollados, la estabilidad mecánica es dependiente en gran medida de la densidad a granel del lecho de fibras. En estos conjuntos de lecho de fibras construidos convencionalmente, una densidad a granel del lecho de fibras dentro del intervalo descrito por la técnica anterior proporciona normalmente un contacto suficiente entre fibras adyacentes para evitar el movimiento sustancial de las fibras cuando se exponen a las fuerzas ejercidas por la corriente de gas en movimiento. En lechos de fibras rellenos a granel, la densidad de la capa de fibra y la resistencia al movimiento de las fibras se mantiene por la fuerza de compresión reactiva aplicada contra las fibras empaquetadas por las dos pantallas opuestas de apoyo. En tubos preformados de lechos de fibra, los materiales pueden ser perforados por punzonado o conformados con calor de manera que no hay entrelazado de fibras significativo o unión de fibra para fortalecer el lecho en general. Los tubos preformados de lechos de fibra tienen que ser reajustados o ajustados en el tiempo ya que las fibras se desplazan dentro del lecho. En los lechos de fibras enrollados, la densidad del lecho de fibras necesaria para proporcionar estabilidad mecánica es un resultado de varios factores que incluyen la tensión en la mecha a medida que se enrolla alrededor de la pantalla de soporte cilíndrico y la compresión del lecho de fibras por una pantalla de alambre o una estructura similar que se pueda enrollar sobre el cilindro adyacente en la superficie exterior de la mecha de fibra.

Sin embargo, la densidad a granel no se puede aumentar de manera indiscriminada para lograr la estabilidad mecánica, y si se aumenta... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de lecho de fibras (19) para un eliminador de niebla de lecho de fibras (1) utilizado para quitar aerosoles y/o solidos solubles mojados de una corriente de gas móvil, comprendiendo el conjunto de lecho de fibras:

un soporte de lecho de fibras (27, 29, 34) que tiene una pared (27, 29) que define un espacio aguas arriba (33) y un espacio aguas abajo (31) , incluyendo la pared (27, 29) aberturas en ella misma para permitir que la corriente de gas se desplace a través de la pared (27, 29) desde el espacio aguas arriba (33) hasta el espacio aguas abajo (31) ;

un lecho de fibras (35) soportado por el soporte de lecho de fibras (27, 29, 34) y que cubre las aberturas de la pared de modo que la corriente de gas pasa a través del lecho de fibras (35) que se mueve desde el espacio aguas arriba (33) hasta el espacio aguas abajo (31) , comprendiendo el lecho de fibras (35) una tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") que incluye;

una capa exterior (59, 59’, 59") que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridad estructural a la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") , una capa interior (57, 57’, 57") que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridad estructural a la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") , y una capa intermedia (61, 61’, 61") dispuesta en sándwich entre las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") , no estando la capa intermedia (61, 61’, 61 ") perforada con agujas, estando las capas interior y exterior (57, 57’, 57", 59, 59’, 59") unidas entre sí al menos en uno de sus márgenes de borde longitudinal de las capas interior y exterior (57, 57’, 57", 59, 59’, 59") .

2. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) tiene una anchura menor que una altura de la pared de soporte de lecho de fibras (27, 29) , estando la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) envuelta en múltiples vueltas (39) alrededor del soporte de lecho de fibras (27, 29, 34) , extendiéndose al menos algunas de las vueltas a lo largo de un camino espiral.

3. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 2 en el que al menos algunas de las vueltas (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) se solapan con algunas adyacentes de las vueltas (39) .

4. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 3 en el que las vueltas adyacentes (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) se solapan para formar un voladizo de drenaje (71) en el lugar donde las vueltas adyacentes (39) se solapan permitiendo de este modo a un borde inferior de la vuelta de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) drenar líquido de la vuelta (39) .

5. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 4 que comprende además una capa de material de drenaje (242) dispuesta entre vueltas adyacentes (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) y que se proyecta generalmente debajo del voladizo (71) .

6. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 5 que comprende además una capa de material de drenaje maestra (241) dispuesta en una relación generalmente opuesta con porciones de la capa de drenaje (242) proyectándose a partir de entre vueltas adyacentes (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) para recibir líquido y cuerpos sólidos solubles captados a drenar de la capa de drenaje (242) entre las vueltas adyacentes (39) .

7. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 3 en el que el solapamiento de vueltas adyacentes (39) de la tira de medio de recolección de lecho de fibras es suficiente para inhibir que un gas rodee el lecho de fibras (35) en el lugar de solapamiento.

8. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 7 en el que las vueltas adyacentes que se solapan (39) de la tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) tienen un solapamiento de entre aproximadamente dos pulgadas (5 cm) y aproximadamente seis pulgadas (15 cm) .

9. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 3 en el que la capa exterior (59, 59’) tiene indicaciones

(69) sobre esta empleadas para alinear un borde longitudinal de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) de una vuelta (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) con la vuelta anterior (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) .

10. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 3 en el que la tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) constituye una primera tira de medio de recolección de lecho de fibras (437’) , comprendiendo el lecho de fibras además una segunda tira de medio de recolección de lecho de fibras (437") que recubre a la primera tira de medio de recolección de lecho de fibras (437’) .

11. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que el espesor comprimido de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) es menor que o igual a alrededor 0.6 pulgadas (1.5 cm) .

12. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que la capa exterior (59, 59’) y capa interior (57, 57’) comprenden cada una fibras que tienen un diámetro promedio de alrededor 6 micras o más y la capa intermedia (61, 61’) comprende fibras que tienen un diámetro promedio de alrededor 5 micras o menos.

13. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 12 en el que las fibras de la capa exterior (59, 59’) , capa interior (57, 57’) y capa intermedia (61, 61’) están hechas de vidrio, y en el que las fibras de las capas interior y exterior (57, 57’, 59, 59’) son perforada con agujas.

14. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que el lecho de fibras (35’) también comprende una capa de drenaje (41’) , la capa de drenaje (41’) estando dispuesta en sandwich entre la capa interior (57’) y la capa exterior (59’) .

15. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 14 en el que las fibras de la capa exterior (59’) , capa interior (57’) y capa intermedia (61’) son más resistentes al mojado por el aerosol en la corriente de gas que las fibras de la capa de drenaje (41’) .

16. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que los márgenes de borde longitudinal de las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") están unidas entre sí por al menos uno de entre:

cosido, grapado, termofusión y pegado.

17. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que la capa intermedia (61, 61’, 61 ") es un colchón de fibras hecho por fusión-soplado.

18. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que las fibras de la capa intermedia (61, 61’, 61 ") están libres de enlaces químicos entre sí.

19. Un conjunto de lecho de fibras (19) según la reivindicación 1 en el que la pared de soporte de lecho de fibras (27, 29) comprende una pantalla interior (27) y una pantalla exterior (29) dispuestas generalmente opuestas, el lecho de fibras (35) estando dispuesto entre las pantallas interior y exterior (27, 29) , comprendiendo cada pantalla (27, 29) una malla que incluye hilos horizontales (47, 51) e hilos verticales (45, 49) que se cruzan y que están interconectados entre sí, estando las pantallas (27, 29) dispuestas de modo que los hilos horizontales (47) de la pantalla interior (27) están desplazados verticalmente de los hilos horizontales (51) de la pantalla exterior (29) .

20. Una tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") para formar un lecho de fibras (35) de un eliminador de niebla (1) utilizado para quitar aerosoles y/o sólidos solubles mojados de una corriente de gas móvil, estando el lecho de fibras (35) adaptado para cubrir una estructura de soporte (27, 29, 34) del eliminador de niebla (1) para bloquear el flujo de la corriente de gas a través de la estructura de soporte (27, 29, 34) excepto a través del lecho de fibras (35) , comprendiendo la tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") :

una capa exterior (59, 59’, 59") que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridad estructural a la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") ;

una capa interior (57, 57’, 57") que comprende una almohadilla de fibras construida para proporcionar integridad estructural a la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") ; y una capa intermedia (61, 61’, 61 ") dispuesta en sándwich entre las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") , no estando la capa intermedia (61, 61’, 61 ") perforada con agujas, las capas interior y exterior (57, 57’, 57", 59, 59’, 59") estando unidas entre sí a lo largo de al menos un margen del borde longitudinal de las capas interior y exterior (57, 57’, 57", 59, 59’, 59") .

21. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") según la reivindicación 20 en el que las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") están unidas entre sí a lo largo del al menos un margen del borde longitudinal de las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") por al menos uno de entre:

cosido, grapado, termofusión y pegado.

22. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") según la reivindicación 21 en el que la capa intermedia (61, 61’, 61 ") está unida a las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") a lo largo de dicho un margen del borde longitudinal.

23. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’, 37") según la reivindicación 21 en el que las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") están unidas entre sí a lo largo de ambos márgenes de borde longitudinal de las capas externa e interna (59, 59’, 59", 57, 57’, 57") .

24. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) según la reivindicación 20 en el que el espesor no comprimido de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) es menor que o igual a alrededor

1.2 pulgadas (3 cm) .

25. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) según la reivindicación 20 en el que la capa exterior y capa interior (59, 59’, 57, 57’) comprenden cada una fibras que tienen un diámetro promedio de alrededor 6 micras o más y la capa intermedia (61, 61’) comprende fibras que tienen un diámetro promedio de alrededor 5 micras o menos.

26. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) según la reivindicación 25 en el que las fibras de la

capa exterior (59, 59’) , capa interior (57, 57’) y capa intermedia (61, 61’) están hechas de vidrio, y en el que las capas externa e interna (59, 59’, 57, 57’) son perforada con agujas.

27. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37’) según la reivindicación 20 que comprende además una capa de drenaje (41’) dispuesta en sándwich entre la capa interior (57’) y la capa exterior (59’) dentro de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37’) .

28. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37’) según la reivindicación 27 en el que las fibras de la capa exterior (59’) , capa interior (57’) y capa intermedia (61’) están tratadas para hacerlas resistentes al mojado por el aerosol en la corriente de gas y fibras de la capa de drenaje (41’) están libres de cualquier tratamiento para hecerlas resistentes al mojado por el aerosol.

29. Una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) según la reivindicación 20 en el que la capa exterior

(59, 59’) tiene indicaciones (69) sobre esta empleadas para alinear un borde longitudinal de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) de una vuelta (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) con una vuelta anterior (39) de la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) cuando la tira compuesta de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) se envuelve alrededor de la estructura de soporte (27, 29, 34) del eliminador de niebla (1) .

30. una tira de medio de recolección de lecho de fibras (37, 37’) según la reivindicación 20 en el que la capa intermedia (61, 61’) comprende fibras que tienen un diámetro promedio de alrededor 3 micras o menos intercaladas en fibras que tienen un diámetro promedio mayor, teniendo las fibras intercaladas un diámetro promedio que está en el intervalo de alrededor 0.01 micras hasta aproximadamente 3 micras.