SFFILTECH é um fornecedor de marca em filtração de saco coletor de pó, filtração de filtro de saco de líquido e sistemas de filtração HVAC.

Sistema de filtro hermeticamente selado para recuperação de negro de fumo

2025-10-11

Sistema de filtro hermeticamente selado para recuperação de negro de fumo

Aqui está um histórico real de clientes do Reino Unido

Recebemos a seguinte consulta:
Antes do estudo FEED, estamos propondo construir um protótipo de sistema de geração de negro de fumo em escala aproximada de 1/5 em nossa instalação de forno de P&D.

Atualmente estamos produzindo o plano de implementação do protótipo.

Para isso, precisaremos de um orçamento semelhante ao seu último orçamento, com dimensões etc.

Abaixo está uma especificação revisada usando seu formato:

Dados de gás/poeira de processo

Pressão do gás (kPa): 90 kPa

Concentração de poeira (g/Nm³): 224,7

Distribuição do tamanho das partículas (por exemplo, d50 / intervalo): aproximadamente 100 nanômetros

Densidade aparente/aparente (kg/m³): 250 kg/m³

Tendência à pegajosidade/aglomeração (Sim/Não; notas): Sim

Explosividade de poeira (classe ATEX, Kst/Pmax se conhecido): Zona ATEX 0

Limite de emissão exigido (mg/Nm³): hermeticamente selado para a atmosfera

Condições do equipamento

Material de construção (por exemplo, CS, SS304/316): SS304

Modo de operação (Contínuo / Intermitente): Contínuo

Método de limpeza (jato pulsado / jato reverso ou outro): Jato pulsado + vibração

Recuperação de calor residual necessária? (Sim/Não): Sim

Sistema de filtro hermeticamente selado para recuperação de negro de fumo 1

Sistema de filtro hermeticamente selado para recuperação de negro de fumo 2

Uma empresa líder em P&D, especializada em sistemas de geração de negro de fumo, nos contatou durante a fase de pré-FEED do desenvolvimento do seu protótipo. O cliente planejava construir um sistema de geração de negro de fumo em escala 1/5 dentro de sua instalação de forno de P&D para simular o processo completo e avaliar o desempenho da separação gás-sólido em condições operacionais reais.

O processo envolveu uma mistura de negro de fumo e gás hidrogênio descarregada a aproximadamente 190 °C e 90 kPa , com uma produção de negro de fumo de 42,5 kg/h . O ambiente exigia conformidade com a norma de segurança ATEX Zona 0 devido à presença de 99% de hidrogênio , exigindo um projeto de filtro totalmente selado e à prova de explosão .

Desafios

Partículas de carbono ultrafinas (d₅₀ ≈ 100 nm) com forte tendência a aglomerar e endurecer.

Operação em alta temperatura e alta pressão com atmosfera de hidrogênio.

Exigência rigorosa de estanqueidade ao gás , pois qualquer vazamento de carbono pode contaminar as linhas de recuperação de hidrogênio a jusante.

Operação contínua (não em lote), exigindo autolimpeza on-line e controle de pressão diferencial estável.

Solução SFFILTECH

Para atender às metas técnicas e de segurança do cliente, a equipe de engenharia da SFFILTECH propôs um sistema de filtro de jato pulsado hermeticamente selado, construído inteiramente em aço inoxidável SS304 , integrando limpeza por jato pulsado e vibração mecânica .

Principais destaques do design:

Sacos de filtro de membrana ePTFE antiestáticos para garantir alta eficiência de filtragem e condutividade sob atmosfera de hidrogênio.

Construção estanque a gás com vedações de PTFE/Viton e portas de purga de nitrogênio, eliminando o risco de vazamento.

Limpeza por jato pulsante contínuo + vibração , mantendo a estabilidade da filtragem sob alta carga de poeira.

Design compatível com ATEX Zona 0 com sistema de aterramento e meio filtrante condutor.

Corpo compacto modular , adequado para instalação em escala piloto e expansão futura.

Funil de descarga selado com válvula de retenção de ar para coleta segura de negro de fumo.

Parâmetros do sistema

Parâmetro	Valor
Pressão do gás de entrada	90 kPa
Temperatura do gás	190 °C
Concentração de poeira	224,7 g/Nm³
Tamanho de partícula	~100 nm
Densidade aparente de poeira	250 kg/m³
Composição do gás	Carbono Negro + Hidrogênio
Modo de operação	Contínuo
Sistema de limpeza	Pulse-Jet + Vibração
Material de construção	SS304
Classificação de explosão	Zona ATEX 0

Resultados

O projeto entregue alcançou:

> Eficiência de separação de 99,9% para negro de fumo em nanoescala.

Queda de pressão estável abaixo de 1 kPa durante operação contínua de 24 horas.

Vazamento zero de gás confirmado por meio de teste de vazamento de hélio.

Manutenção simplificada com cartucho de filtro modular e portas de acesso rápido.

O sistema protótipo se tornou a referência para ampliar a planta de negro de fumo de tamanho real do cliente, comprovando a capacidade da SFFILTECH em projetar sistemas de filtragem de alta temperatura e estanques a gases para processos avançados baseados em carbono.