Filter cleaning with liquid droplets

L’obiettivo del lavoro svolto è quello di identificare una modalità economica ed applicabile per la pulizia e rigenerazione di filtri di profondità, in particolare nella filtrazione di solidi da correnti gassose. Si ha attualmente mancanza di un tale metodo, che consentirebbe di poter rigenerare il filtro senza che debba essere necessariamente sostituito. Il lavoro consiste in un approccio sperimentale che studia una singola fibra impolverata da particelle solide. Sono stati proposti dei modelli che descrivono le interazioni tra particella, fibra e liquido. Da questo è stato ricavato un criterio teorico per determinare la riuscita o meno della rimozione di una singola particella solida adesa ad una fibra posta verticalmente e sottoposta al passaggio di un film di liquido con un determinato spessore. L’apparato sperimentale predisposto permette il fissaggio della fibra, sulla quale vengono fatte scorrere le gocce del liquido di pulizia. Tali gocce sono osservate nella discesa con una fotocamera ad alta frequenza. L'appartato sperimentale ha permesso di variare i principali parametri sperimentali e di testare diverse combinazioni fibra-particelle. Il parametro chiave nella pulizia è stato individuato nella forza di adesione, dipendente dal liquido utilizzato per la pulizia. Dal punto di vista geometrico, la geometria più affine alla pulizia si è rivelata la geometria cilindrica di piccolo diametro a sfavore di una geometria planare. L’utilizzo di gocce di liquido più grandi e l’uso di un numero elevato di gocce permette di migliorare il livello di pulizia: entrambi i fattori possono restituire un vantaggio nella pulizia ma si contrappongono al costo materiale del liquido. Nel complesso, la metodologia di pulizia proposta si è rivelata promettente, con ampie possibilità di essere estesa a filtri industriali.