Tecidos para filtro esteira tipo mesa trazem resultados às empresas
Por Cristiane Rubim
Edição Nº 131 - Novembro/Dezembro 2024 - Ano 23
Os tecidos para filtro esteira tipo mesa precisam resistir à abrasão e/ou a produtos químicos e lidar com alto teor de sólidos na polpa de alimentação e espessuras de tortas. Mas não é só tecido. Todo o conjunto por onde passa o filtro esteira precisa
Os tecidos para filtro esteira tipo mesa precisam resistir à abrasão e/ou a produtos químicos e lidar com alto teor de sólidos na polpa de alimentação e espessuras de tortas. Mas não é só tecido. Todo o conjunto por onde passa o filtro esteira precisa estar alinhado para evitar problemas de rasgos ou furos nos tecidos. Os tecidos trazem muito bons resultados aos clientes. É só preciso fornecer as informações corretas das aplicações para que se possa analisar o melhor tecido dentro da necessidade do cliente.
Mais usados
Os tecidos mais aplicados em filtros de esteira tipo mesa. “São os construídos com fios de monofilamento ou misto de monofilamento e multifilamento devido às características de alta vazão, fácil desprendimento da torta e fácil lavagem” – menciona Frederico Stauch, diretor da Remae.
Podem ser de Polipropileno, Poliéster ou Poliamida com camada simples ou dupla. “O desenho mais utilizado é uma sarja ‘espinha de peixe’ que dará estabilidade ao tecido, não permitindo que ele tenha tendência de desalinhamento durante a operação” – diz Stauch.
A Valmet fornece filtros esteira, com design tipo mesa, em uma variedade de tecidos como elementos filtrantes. “Os tecidos são escolhidos com base em sua eficiência de filtração, durabilidade e compatibilidade química com as substâncias a serem filtradas” – afirmam Vishaan Parbhoo, gerente de produto global Valmet para filtro de correia a vácuo horizontal (HVBF) e fertilizantes, e Cleber Mattar, gerente de vendas América do Sul da empresa.
“A escolha do tecido depende ainda do material a ser filtrado e do tamanho dos sólidos contidos na polpa a ser filtrada” – complementa Rogerio Ueno, diretor-geral da Sefar. O padrão é o uso de tecidos sintéticos em filtros esteira, também conhecidos como filtros horizontais a vácuo de correia, e nos filtros mesa. “Estes tecidos precisam ser adequados para resistir à abrasão e/ou a produtos químicos e lidar com alto teor de sólidos na polpa de alimentação e espessuras de tortas que chegam fácil a 70 mm” – pontua Ueno.
Aperfeiçoamento
Os tecidos para filtro esteira tipo mesa têm desempenho vantajoso para os clientes. O Grupo Air Slaid, por exemplo, vem obtendo excelentes resultados em clientes de mineração de bauxita, com 50% a mais de durabilidade, comparando com outros tecidos que estavam em uso antes. “Foi realizado trabalho de campo para identificar a melhor opção em relação ao tecido e à configuração da esteira. Além do tecido, a resina nas bordas contribuiu para aumentar este número, mantendo a esteira estável e alinhada durante toda a sua vida útil” – relata Rafael Beraldo, executivo de contas do Grupo Air Slaid. A empresa dispõe de tecnologia de fabricação em sua planta de Americana/SP. Para filtro esteira, possui linha fabril de tecidos de dupla camada.
“O desempenho destes tecidos pode ultrapassar 3 mil horas de trabalho contínuo, mantendo constância de performance de filtração” – conta Stauch, da Remae. Como são operações contínuas, o desgaste por atrito na parte inferior dos tecidos é um fator relevante. “Por isso, é comum serem utilizados tecidos de monofilamento de dupla camada. Neste caso, na construção do tecido, usa-se um fio mais grosso na parte inferior, que proporcionará vida útil maior, e fios mais finos na parte superior para filtração eficiente com ótima retenção de finos, facilitando a descarga da torta” – explica Stauch.
O desempenho do filtro esteira ou mesa pode ser influenciado pelo(a):
• Tipo de tecelagem;
• Tamanho dos poros do tecido e distribuição;
• Número de poros por cm2;
• Permeabilidade do tecido filtrante;
• Adequação do tecido ao equipamento do fabricante.
Fonte: Sefar.
No gráfico, Ueno mostra um exemplo onde são comparados dois tecidos com permeabilidades distintas. Após teste de filtração em bancada, foi constatado que o tecido com maior permeabilidade reduziu o tempo de filtração em pelo menos 10%.
A diferença de desempenho e resultados entre os tecidos. “O desempenho de diferentes tecidos usados em filtros esteira varia significativamente com base nas propriedades do material e na aplicação do cliente” – apontam Parbhoo e Mattar, da Valmet.
Tipos de materiais de tecidos mais usados e suas características de desempenho e resultados:
Polipropileno (PP)
Resistência química: excelente resistência a ácidos e álcalis. Resiste a produtos químicos corrosivos, porém com limitação a alta temperaturas em até 80°C;
Eficiência de filtração: alta retenção de partículas com baixa queda de pressão;
Durabilidade: alta durabilidade e resistência mecânica.
Poliéster (PET)
Resistência: durabilidade, boa resistência mecânica e alta resistência à tração e à abrasão. Possui bom desempenho na filtração de matérias com pH abaixo de 5 e suporta temperaturas de até 140-150°C;
Resistência química: boa resistência a uma variedade de produtos químicos;
Eficiência de filtração: eficaz para filtração de líquidos e ar.
Tecidos não tecidos
Eficiência de filtração: possuem excelentes propriedades de filtração e alta eficiência na captura de partículas finas;
Versatilidade: adaptável para necessidades específicas de filtração;
Aplicações: usado em filtração médica, automotiva e industrial.
Tecidos em padronagem
Características de filtração: incluem vários padrões de tecelagem, como simples, sarja e cetim. Cada um deles oferece diferentes características de filtração. São selecionados com base no tipo de polpa a ser filtrada, clareza desejada do filtrado e condições operacionais do filtro;
Propriedades mecânicas: alta resistência mecânica e durabilidade;
Eficiência de filtração: eficaz para filtração de superfície e profundidade.
Aplicações: usados em tratamento de águas residuais, processamento de alimentos e indústrias químicas.
Fontes: Sefar e Valmet.
Polpas
Os filtros esteira são versáteis e utilizados em variedade de aplicações em diferentes indústrias. “Esses filtros são preferidos por lidar com grandes volumes de polpa e produzir tortas sólidas uniformes, tornando-as com alta eficiência para filtração contínua” – destacam Parbhoo e Mattar. Alguns usos comuns onde a Valmet fornece tecidos para filtros de esteira:
• Separa minerais valiosos da polpa na indústria de mineração;
• Purifica produtos e separa resíduos em processamento químico;
• Extrai sucos e separa polpa de alimentos na indústria alimentícia;
• Desidrata lodo e polpa em tratamento de águas residuais de plantas municipais e industriais;
• Processa minérios e outras aplicações na metalurgia;
• Usado na produção de vários produtos farmacêuticos;
• Desidrata polpa e outros materiais na indústria de papel e celulose;
• Separa sólidos e líquidos na produção de cervejaria e destilaria.
Os filtros tipo esteira ou mesa são muito aplicados em polpas que precisam de lavagem da torta. “As zonas de filtração podem ser segregadas entre um licor filtrado rico ou um licor mais pobre oriundo da lavagem da torta. Esta diferenciação é obtida de acordo com a configuração mecânica da válvula de vácuo no caso de um filtro mesa ou caixa de vácuo no caso do filtro esteira” – explica Ueno.
Aplicações típicas dos filtros esteira ou mesa citadas pela Sefar:
• Desaguamento de concentrados de fosfato, potássio, minério de ferro a certas faixas de granulometria; filtração de ácido fosfórico, de gesso no abatimento de enxofre (FGD) – Dessulfurização de Gás de Combustão –, de hidrato de alumina etc.
Stauch, da Remae, acrescenta mais aplicações:
• Na filtração de albumina, rocha fosfática, areias betuminosas, reciclagem de alumínio, óleos com cavacos metálicos, concentrado de barita, espodumênio (lítio), entre outros materiais.
O nicho principal de clientes da Air Slaid é a Mineração. “Os produtos filtrados neste setor são Minério de Ferro, Bauxita, Ouro, Rocha Fosfórica, Lítio e Nióbio” – menciona Beraldo. A empresa disponibiliza ainda grande gama de equipamentos deste tipo para a indústria sucroenergética, segmento atendido pela Big Telas, empresa do Grupo Air Slaid.
Investimento
A Air Slaid investiu em novos equipamentos e tecnologias para a fabricação do tecido e esteira filtrante para este tipo de filtro. O tecido de dupla camada alia alta resistência mecânica a ótimas taxas de filtragem devido à tecnologia aplicada. “Nossos produtos têm corte a laser e pré-tensionamento e acabamento térmico, além de exclusivos acabamentos nas bordas, que vão desde aplicação de resinas específicas até a costura de guias, projetados para conferir à esteira excelente estabilidade dimensional durante toda a vida útil” – destaca Beraldo.
Vantagens da tecnologia aplicada pela Air Slaid nos seus produtos:
• Maior rendimento;
• Maior facilidade na instalação;
• Melhor desprendimento do cake.
Inversor
A velocidade do filtro hoje pode ser controlada por um inversor de frequência. “Para aumentar ou diminuir a velocidade da esteira e alterar a altura de formação da torta e o tempo de desaguamento” – ressalta Ueno.
Entre outros recursos de automação e controle, o diretor-geral da Sefar cita que os filtros modernos dispõem de:
• Sensores de altura de torta;
• Sensor de alinhamento com correção automática da tela filtrante;
• Esticamento da tela mecanizado.
Nas tecnologias digitais aplicadas nos filtros, os controles enviados em tempo real à sala de operação avaliam a capacidade de produção. “Com controles de umidade, alteração de velocidade de operação em função da formação da torta e sua espessura, controle da intensidade do vácuo, rotação de bombas, infravermelho para alinhamento de esteiras, entre outros” – elenca Stauch, da Remae.
Para melhorar o desempenho e eficiência, Parbhoo e Mattar, citam as formas como os filtros esteira estão mais integrados com novas tecnologias digitais:
Automação e controle: filtros modernos incorporam sistemas avançados de automação para controle preciso do processo de filtração, incluindo monitoramento de pressão, taxas de fluxo e espessura do bolo para otimizar o desempenho;
Internet das Coisas: sensores IoT monitoram a condição do filtro de correia, fornece dados em tempo real sobre parâmetros, como temperatura, pressão e vibração. Esses dados podem ser usados para manutenção preditiva, reduzindo o tempo de inatividade e prolongando a vida útil do equipamento;
Análise de dados: ao analisar os dados coletados dos sensores IoT, os operadores podem obter insights sobre o desempenho do filtro de correia e identificar áreas de melhoria para operação mais eficiente e redução de custos operacionais;
Monitoramento remoto: operadores gerenciam o processo de filtração a distância, o que é útil em operações industriais de grande escala;
Materiais avançados: desenvolvimento de novos materiais para tecidos de filtro de correia. Esses avanços tornam os filtros esteira mais eficientes, confiáveis e fáceis de manter, melhorando seu desempenho em várias aplicações industriais.
Produção
A relação entre Umidade da Torta X Produtividade em filtros de correia é crucial. “Menor umidade do bolo indica melhor desempenho de desidratação, o que pode levar a maior produtividade. No entanto, alcançar menor umidade do bolo requer mais energia e tempo, o que pode reduzir a produtividade” – observam Parbhoo e Mattar.
Pontos-chave citados pela Valmet:
Menor umidade da torta: resulta em tortas mais secas e fáceis de manusear e transportar, vantajoso para aplicações onde o produto final precisa ser o mais seco possível;
Maior produtividade: alcançada otimizando o processo de filtração para equilibrar a umidade da torta e a produtividade, ajustando parâmetros de velocidade da correia, pressão de vácuo e taxa de alimentação da polpa;
Fatores de escolha de tecidos filtrantes: ao selecioná-los para filtros de correia, vários fatores precisam ser levados em conta para o desempenho ideal conforme exigido pelo cliente;
• Eficiência de filtração: capacidade do tecido capturar partículas de vários tamanhos. Tecidos com poros menores são melhores para filtração fina, mas podem reduzir as taxas de fluxo;
• Compatibilidade química: o tecido deve ser resistente aos produtos químicos na polpa para evitar degradação e garantir longa vida útil;
• Resistência mecânica: o tecido deve suportar os estresses mecânicos dos filtros de correia, incluindo tensão do tecido, abrasão do tecido e operação repetida por longos períodos;
• Desplacamento da torta: facilidade com que a torta é removida do tecido. Tecidos com boas propriedades de liberação da torta reduzem o tempo de manutenção e melhoram a produtividade;
• Resistência à temperatura: o tecido deve suportar as temperaturas operacionais do processo de filtração sem perder sua integridade estrutural;
• Custo: custo total do tecido em relação ao seu desempenho e vida útil, incluindo preço de compra inicial e custos de manutenção. Ao equilibrar esses fatores, consegue-se selecionar o tecido mais adequado para aplicação com filtração eficiente e econômica.
Fatores
O cliente precisa passar as informações necessárias para a seleção correta do tecido filtrante. “Para a seleção adequada do tecido filtrante, é preciso que o cliente compartilhe a temperatura de processo, as características físico-químicas da solução e qual parâmetro de produtividade está priorizando” – orienta Ueno, da Sefar.
Além do fator Umidade de Torta X Produtividade, outros parâmetros do processo são muito importantes para definir o tecido. “Devem ser levados em conta, por exemplo, a granulometria do minério, produtos auxiliares que serão adicionados e melhorias propostas. Com as informações, podemos indicar não somente o melhor tecido para o produto a ser filtrado, mas também o tipo de fechamento da esteira e de acabamento nas bordas” – comenta Beraldo, da Air Slaid.
Stauch, da Remae, cita os principais fatores para aplicação de filtros de esteira tipo mesa. “Processo contínuo de filtração que proporciona torta com baixa retenção de umidade e fácil desprendimento com volume de produtividade muito alto” – relaciona.
É preciso fazer a escolha correta do tecido filtrante para que todos esses resultados sejam alcançados. Em laboratório, segundo ele, é possível simular o filtro de esteira tipo mesa utilizando-se filtro de bancada Buchner. “Nestes testes, deve-se buscar o tecido que proporcione o maior volume de filtrado, no menor tempo de filtração, com a menor umidade de torta possível, com fácil descarga da torta e o melhor resultado de lavagem do tecido” – explica Frederico Stauch.
Conclusão do teste prático: comparado o tecido atual em uso com o tecido Nr 4144, há aumento de 3,7% na espessura da torta e aumento de 5,7% no peso da torta seca, com redução de 5,9% no volume filtrado e redução de 1,04% da umidade da torta. Se somados todos os fatores, o ganho na produtividade impressiona.
Avarias
Vários problemas podem ocorrer com o tecido ou o filtro esteira durante o processo de filtração. As empresas relatam abaixo os principais problemas que normalmente ocorrem no dia a dia.
A Air Slaid menciona que as principais causas de rompimentos destes tecidos são por rasgos e furos causados por:
• Desalinhamento da esteira;
• Alguma peça do filtro, por exemplo, um raspador;
• Ataque químico;
• Abrasão ao produto filtrado;
• Além de colmatação do tecido.
Os filtros de mesa estão sujeitos a desalinhamento dos tecidos filtrantes. “O desalinhamento dos tecidos filtrantes ocorre devido ao travamento de algum cilindro, quebra de peças, passagem de ‘corpos estranhos’, que podem, em curto espaço de tempo, causar vincos e rasgos no tecido. É sempre sugerido ter um operador presente avaliando e corrigindo estes fatores” – orienta Stauch, da Remae.
Enquanto a Valmet descreve problemas comuns e até soluções:
Desvio da correia: a correia de borracha do filtro pode desviar devido ao alinhamento inadequado dos rolos, distribuição desigual da alimentação de polpa ou componentes desgastados. Inspeção e manutenção regulares dos rolos são críticas;
Entupimento do tecido: o tecido filtrante pode ficar entupido ou cegado por partículas finas pelo uso excessivo de polímeros, alto teor de lodo na polpa ou lavagem inadequada do tecido;
Alta umidade da torta: a torta filtrante pode reter muita umidade devido à desidratação ineficiente, causada por floculação inadequada ou insuficiente.
Ocorrências recorrentes presenciadas pela Sefar:
• Desalinhamento da tela devido à falta de nivelamento do próprio filtro;
• Rasgos de acidentes ou interferências mecânicas com os componentes do filtro e da planta de processo;
• Elevação da temperatura do material a ser filtrado sem prévia averiguação do limite da tela em uso;
• Incompatibilidade química entre a polpa a ser filtrada e a tela;
• Colmatação da tela com sólidos finos;
• Abrasão causada pela característica dos sólidos na polpa a ser filtrada.
Contato das empresas
Grupo Air Slaid: www.airslaid.com.br
Remae: www.remae.com.br
Sefar: www.sefar.com
Valmet: www.valmet.com