I sistemi di abbattimento tramite Filtrazione

La filtrazione tessile è un processo di abbattimento del particolato solido che si realizza facendo passare il flusso d’aria contaminato attraverso dei filtri costituiti da fibre tessili di varia natura. Una volta venivano utilizzati solo prodotti naturali, come la lana od il cotone, caratterizzati da un’efficacia ed una resistenza relativamente basse; in seguito, però, l’avvento di fibre sintetiche come il nylon ed il polipropilene ha permesso di ottenere dei nuovi materiali più resistenti al logoramento, al calore, all’erosione ed all’attacco delle sostanze corrosive. In alcuni casi vengono anche utilizzate le fibre di vetro.
La filtrazione tessile è anche denominata “filtrazione a tessuto”, questo termine non è comunque molto corretto in quanto nelle varie applicazioni industriali non ci si limita all’utilizzo dei tessuti ma si impiegano anche feltri o addirittura agglomerati di fibre. Di solito i feltri garantiscono una migliore filtrazione ma necessitano di sistemi di pulizia più complessi, mentre i tessuti vengono utilizzati con flussi d’aria a bassa velocità e necessitano di una pulizia più occasionale.
Gli elementi filtranti possono essere strutturati a pannello, a cartuccia o a tasca, ma molto più frequentemente presentano una forma cilindrica, per cui si parla spesso di sacche o di maniche. I dispositivi più importanti sono sicuramente quelli a maniche per cui nella trattazione si farà quasi esclusivamente riferimento a questa particolare configurazione, anche se in definitiva quelli indicati sono tutti sistemi molto simili dal punto di vista applicativo.
I filtri a fibre tessili sono estremamente diffusi perchè offrono il vantaggio di abbinare un’alta efficienza ad un’azione di depurazione in genere indipendente dalla composizione chimica del particolato. Le poche limitazioni al loro impiego si manifestano quando nel flusso contaminato sono presenti delle polveri adesive oppure del liquido che non si può eliminare; in questi casi, infatti, sulla superficie del filtro si possono formare delle incrostazioni che vanno ad ostruire il passaggio dell’aria e quindi la filtrazione. Allo stesso modo possono insorgere problemi quando si ha a che fare con polveri, gas e vapori combustibili o potenzialmente esplosivi per cui risulta preferibile l’utilizzo di altri sistemi di abbattimento, come i sistemi ad umido.

Nella filtrazione tessile l’efficienza nella cattura delle polveri è variabile nel tempo a causa della stessa natura del filtro, per cui solitamente si preferisce valutare le varie prestazioni sulla base della concentrazione delle polveri in uscita; in ogni caso l’efficienza è sempre molto alta, supera il 99% e spesso raggiunge il 99,9%. Questo alto rendimento è possibile perché nell’abbattimento entrano in gioco vari fattori: ad un’azione di setaccio data dalla presenza delle fibre si aggiungono un effetto di sbarramento, un’interazione di natura elettrostatica ed un effetto di inerzia dovuto alla deviazione ed al rallentamento del flusso d’aria; la cattura del particolato di minori dimensioni è anche facilitata dal continuo moto browniano a cui sono soggette le particelle. Da notare che la stessa deposizione delle polveri sul materiale filtrante favorisce l’ulteriore cattura di altro particolato aerodisperso in quanto aumenta drasticamente l’azione del vaglio; in pratica tanto più il filtro è sporco, tanto più aumenta l’efficienza di abbattimento.
Per mantenere la caduta di pressione entro limiti ragionevoli, è comunque necessario effettuare una periodica pulizia del filtro.
Sulla base dei metodi utilizzati per rimuovere il deposito di polveri sugli elementi filtranti si distinguono essenzialmente tre diversi dispositivi di abbattimento:
i filtri con pulizia a scuotimento;
i filtri con pulizia ad inversione di flusso;
i filtri con pulizia a getto d’aria compressa.