CONTROL DE PARTICULAS
Más del 95% de las emisiones de partículas partículas son producidas producidas por fuentes fijas, fijas, y para su control se han planteado dos alternativas distintas:
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Modificar las características de la fuente para que se forme un menor número de partículas. partículas. Remover antes de que sean liberadas a la atmosfera
Ejemplos: cambio de combustibles como carbón y combustóleo a gas natural Sustitución de combustión de basura por rellenos sanitarios El diseño de los equipos para remover partículas de un efluente gaseoso se basa en el aprovechamiento de las propiedades físicas, químicas o eléctricas de las mismas. Uno de lo factores mas importantes para elegir la técnica mas adecuada es la distribución de los tamaños de las partículas de la corriente gaseosa. Las partículas pueden separarse por efecto de lo siguiente: ♦
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La gravedad. Ya que partículas mayores a 50 mm.pueden sedimentar por efecto de la gravedad cuándo disminuye la velocidad de una corriente gaseosa. La inercia. Cuando el gas que contiene las partículas se le obliga cambiar cambiar de dirección, por efecto de la inercia, las partículas continúan en la dirección inicial, separándose del gas. La fuerza centrifuga.En que la modificación de la línea de flujo es circular. La intercepción. Las partículas colisionan con un obstáculo que las retiene. Difusión. Partículas con diamentro 0.01 y 0.05 mm son tan pequeñas que siguen el movimiento de tipo brownista que provoca que entre en contacto entre si. Fuerza Electrostática. La separación se efectúa mediante la carga eléctrica de4l contaminante y su paso posterior por un campo eléctrico.
LOS PRINCIPALES EQUIPOS PARA LA REMOCION DE PARTICULAS SON:
Cámaras de asentamiento. Son los equipos más simples utilizados para la recolección de partículas mayores de 40 /im. La recolección se realiza al reducirla velocidad de la corriente de gas, permitiendo que el polvo seasiente por gravedad. Estos equipos se utilizan por lo general como prerrecolectores prerrecolectores de de un equipo equipo de alta eficiencia. eficiencia.
Ventajas:
Costo de instalación bajo Costo de energía bajo Costo de mantenimiento bajo Excelente seguridad Puede fabricarse de casi cualquier material.
Desventajas:
Ocupa mucho espacio Eficiencia de recolección muy baja.
CICLONES
Los ciclones separan partículas de una corriente de gas al transformar la velocidad de la corriente de entrada de un vórtice exterior descendente y un vórtice interior ascendente, al girar este gas, genera una fuerza centrífuga que separa las partículas sólidas o líquidas de él y el gas limpio sale por la parte superior del ciclón a través del vórtice interior ascendente. Los 2 tipos principales de ciclones son el de aspas y el de espiral. La única diferencia entre los 2, es el método de alimentación del gas en la cubierta cilíndrica, para impartir el movimiento giratorio suficiente. El ciclón se emplea usualmente para remover partículas de 10 pm y de mayor tamaño, sin embargo, los ciclones convencionales pocas veces remueven partículas con una eficiencia mayor del 90% excepto si el tamaño de las partículas es de 25 pm o mayor.
Ventajas:
Simple y reproducible debido a la ausencia de partes en movimiento Sus interiores lisos impiden la acumulación de polvo; Muy confiables para condiciones rudas de operación (cargas grandes, polvos abrasivos, altas temperaturas, largos períodos de operación).
Desventajas:
Para una eficiencia alta, se requiere un gran tamaño, o una caída de presión muy alta.
FILTROS
El tipo más común de sistemas de filtración industrial son los filtros de bolsas, que constan de un gran número de bolsas de diversos materiales tales como: nylon, lana, algodón, fibra de vidrio y poliéster, entre otros. Los mecanismos más importantes en la filtración son: la impactación inercial, la intercepción directa y la difusión. Las estructuras de filtros se forman usualmente en tubos cilíndricos y se cuelgan en filas para proveer grandes áreas superficiales para el paso del gas. Los filtros de bolsas tienen eficiencias del 99% o menores cuando recolectan partículas de 0,05 y pueden remover cantidades sustanciales de partículas de 0,01.Generalmente el gas sucio entran a la bolsa por el fondo y pasa a través de la estructura mientras las partículas se depositan en el interior de las bolsas. Estos filtros se clasifican usualmente de acuerdo al método de limpieza de las bolsas, en: de sacudimiento mecánico, de f lujo reverso, y de chorro de aire comprimido; en los 3 casos las limpiezas se hace contra flujo. Dependiendo de los volúmenes de gas que se pretende limpiar, es el número de bolsas que deben emplearse. La selección del material del filtro depende de la composición química, temperatura y contenido de humedad del gas, así como de la composición física y química de las partículas.
Ventajas:
Alta eficiencia de recolección para un amplio intervalo de tamaño de partículas. Flexibilidad en diseño (métodos de limpieza y materia-les del filtro) Requerimientos de energía razonables. Facilidad de recuperar material seco.
Desventajas:
Necesidad de limpieza frecuente para evitar caídas depresión alta. Tamaño globa1 mayor que otros. Posibilidad de explosión. No se pueden manejar gases corrosivos.
PRECIPITADORES ELECTROSTATICOS
Estos equipos se basan en la atracción mutua entre partículas de carga eléctrica opuesta a la carga del electrodo recolector. El primer paso en el mecanismo de recolección es el de ionización del gas, al aplicar un voltaje entre 20 a 100 KV en el electrodo recolector, el gas sucio fluye cruzando el campo eléctrico establecido entre los electrodos, de manera que los electrones libres atacan a las moléculas de gas y se forman iones negativos. La existencia de gas altamente ionizado en la vecindad del electrodo, se hace evidente por un efecto de corona azul visible. El segundo paso es el de cargar las partículas de polvo en la corriente de gas, la carga resulta de la colisión de iones negativos de gas con las partículas. El tercer paso para la recolección es la "deposición" real de las partículas cargadas en el electrodo, con la subsiguiente formación de una capa de polvo. Las fuerzas adhesiva, cohesiva y eléctrica deben ser suficientes para prevenir la reincorporación de las partículas en la corriente de gas. Las partículas depositadas son usualmente removidas de los electrodos de recolección por vibración o por carga eléctrica. Se pueden recolectar tanto partículas sólidas como líquidas y el intervalo de recolección se encuentra entre 0,05 a 200 pm, con una eficiencia de 99,6% para partículas entre 0,5 a 1,5 /im. Ventajas:
Manejan grandes volúmenes de gas Alta eficiencia de recolección Baja caída de presión Maneja gases a temperaturas muy altas.
Desventajas:
Costo muy alto, por alto consumo de energía eléctrica.
LAVADORES HUMEDOS Son colectores que utilizan el lavado de agua generalmente en forma atomizada o pulverizada, similar a las torres de absorción para la eliminación de gases. Al chocar las partículas con las gotitas de agua son arrastradas por estas últimas. Tres mecanismos son utilizados para la remoción de partículas: impactacion, intercepción y difusión. Se utiliza para la eliminación de partículas de 0.1 y 100 mm. El rendimiento de estos lavadores es mas alto que el de los colectores secos, ya que las partículas pequeñas aumentan de tamaño por coagulación con el agua, auque la mayor desventajas es que tiene grandes perdidas de presión, así como la manipulación y el vertido de volúmenes importante de agua. Existen una gran variedad de equipos lavadores, como son: ♦
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La cámaras de aspersión, en el que el agua entra por la parte superior por espreas de diamentro muy pequeño, mientras que el gas contaminado con partículas entra por la parte inferior a contra corriente Ciclones húmedos, que combinan los mecanismos de impactacion con la fuerza centrifuga ya que las partículas son impulsadas hacia las paredes mojadas del ciclón, donde son atrapadas y removidas. La eficiencia de estos equipos es muy alta: entre el 95% y el 100% dependiendo del tamaño de las mismas Colectores venturi de alta energía, estos tienen una gran eficiencia de remoción húmeda de partículas submicronicas y humos, por lo que usual mente se combinan con ciclones que separan las partículas mayores. La corriente de gas es acelerada en 3000 y 8000 M / min. , donde el agua penetra por la parte superior que es atomizada donde las partículas chocan y son capturadas en forma de pequeñísimas gotas, la eficiencia de estos equipos es superior al 99%.
