Control Particulas
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TECNOLOGIAS DE CONTROL DE
PARTICULAS
Docente: Ing. Dante Garca Jimnez [email protected]
mailto:[email protected]
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Identifica los dispositivos de control para material particulado
PROPOSITO
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Control de las emisiones atmosfricas
Cambio de proceso
Cambio de combustible
Instalacin de equipos de control
Procesos industriales Vehiculares
INDUSTRIA DE HARINA DE PESCADO LMP (DS-011-2009-MINAM) H2S: 5 mg/m
3 MP: 150 mg/m3
INDUSTRIA DEL CEMENTO LMP (DS-003-2002-PRODUCE) MP (plantas en curso): 250 mg/m3 MP (nuevas plantas): 150 mg/m3
INDUSTRIA MINERO METALURGICA NMP (RM-315-96-EM-VMM) SO2: 572 g/m
3 24 horas PM10: 150 g/m3 24 horas Pb: 0.5 g/m3 anual 1.5 g/m3 mensual As: 6 g/m3 24 horas - 30 g/m3 30 minutos
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Reduccin de emisiones
Emisiones por fugas: Puede reducirse las emisiones fugitivas mediante cubiertas hermticas en el transporte de materiales.
Emisiones por proceso: Cuando los contaminantes son subproductos del proceso pueden controlarse por cambios de combustible o tecnologa de control
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Criterios para la eleccin de tecnologas de control
a) Rendimiento:
Cantidad mxima de contaminante que puede descargarse a la atmosfera.
Para material particulado debe tenerse en cuenta que los equipos tienen eficiencias de acuerdo al tamao de partcula.
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b) Propiedades del contaminante: Cantidad Composicin: propiedades fsicas o qumicas, ejemplo
solubilidad Explosividad: por ejemplo proteger la acumulacin de carga
esttica) Reactividad: en que medida reacciona el contaminantes en
presencia del material absorbente o filtrante. Toxicidad: Influye en el sistema de mantenimiento y
remocin peridica Hidroscopia: Tendencia del contaminante a acumularse en
el colector
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c) Propiedades del gas portador Composicin: propiedades fsicas y qumicas Temperatura y presin: influyen en propiedades de
densidad y viscosidad Viscosidad: Movilidad de las partculas a travs de la
corriente de gas Densidad: Influye en los requerimiento de potencia del
ventilador Humedad: influye en la seleccin y eficiencia del equipo de
control Inflamable o explosivo: requiere precauciones especiales Toxicidad: precauciones para la operacin y mantenimiento Reactividad: Para prever su posibilidad de reaccin
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En resumen:
Naturaleza y concentracin del contaminante
Tamao de partculas
Caractersticas de la corriente de aire
Caractersticas del contaminante
Requerimientos de energa
Mtodos de remocin y disposicin
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MATERIAL PARTICULADO
El movimiento de partculas esfricas en un medio viscoso tal como el aire o el agua, esta regido por la ley de Stokes, cuya relacin es la siguiente:
Donde:
Vt = velocidad limite de la partcula (m/s)
s = densidad de la partcula (Kg/m3)
f = densidad del fluido (Kg/m3)
Ds = Dimetro de la partcula (m)
f = viscosidad del fluido (Kg/m.s.)
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MATERIAL PARTICULADO
Tamao de la partcula
(m)
Velocidad lmite (cm/s)
En agua En aire
75
60
50
40
30
20
10
5
2
0.470
0.313
0.218
0.140
0.078
0.035
0.0087
0.00218
0.00035
- - - - -
- - - - -
- - - - -
13.300
7.400
3.300
0.830
0.208
0.033
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MATERIAL PARTICULADO
Equipo Rango de partculas que
atrapa en micras
Precipitadores electrostticos
Torres empacadas
Filtros de papel
Filtros de tela
Lavadores de gases
Separadores centrfugos
Cmaras de sedimentacin
0.01 a 90
0.01 a 100
0.005 a 8
0.05 a 90
0.05 a 100
5 a 1000
10 a 10000
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1. CAMARAS DE GRAVEDAD (O SEDIMENTACION)
Emplean la fuerza de la gravedad para separar las partculas ms gruesas. Se usan usualmente como tratamiento preliminar.
El gas residual entra en una cmara en la que disminuye su velocidad pudiendo sedimentar las partculas ms gruesas en una tolva de recoleccin.
Son utilizados para la captura de partculas de dimetro mayor de 10 m, aunque slo atrapan de manera efectiva a partculas de ms de 50 m.
La eficiencia no suele ser mayor a 50%
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2. SEPARADOR INERCIAL O DE IMPACTO
Son dispositivos de recoleccin de partculas inspirados en las cmaras de sedimentacin por gravedad a las que se les aaden placas deflectoras.
Estas placas mejoran la eficacia al actuar como obstculos al desplazamiento de las partculas, provocando desviaciones en su trayectoria y mltiples colisiones en las paredes de la cmara lo que facilita su asentamiento.
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3. SEPARADORES CENTRIFUGOS (CICLONES)
Son colectores centrfugos en los que la entrada de aire es tangencial al cuerpo del cilindro
De esta manera se fuerza a las partculas a dirigirse hacia las paredes, donde perdern su energa y caern a un colector o tolva situado en la parte inferior del cuerpo.
Eficiencia: mximo 80%
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4. PRECIPITADOR ELECTROSTATICO
Son dispositivos para atrapar partculas mediante su ionizacin, atrayndolas por una carga electrosttica inducida.
Son dispositivos de filtracin altamente eficientes (99%), que mnimamente impiden el flujo de los gases a travs del dispositivo, y pueden eliminar fcilmente finas partculas como polvo y humo de la corriente de aire (200m 0.05m )
Fundamento: Fuerzas elctricas actuando sobre partculas con carga
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Etapas
Generacin de carga (descarga corona)
Ionizacin del gas
Carga de las PS
Migracin de PS
Captacin de PS
Limpieza de placas colectoras
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5. FILTROS
El filtro de tela o cmara de filtros de bolsa o filtro de manga, trabaja bajo el mismo principio que una aspiradora de uso domstico.
El flujo de gas pasa por el material del filtro que retira las partculas.
El filtro de tela es eficiente para retener partculas finas y puede sobrepasar 99% de remocin en la mayora de las aplicaciones.
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Una desventaja del filtro de tela es que los gases a altas temperaturas a menudo tienen que ser enfriados antes de entrar en contacto con el medio filtrante.
Cuando la tela se ha saturado de partculas un flujo de aire en contracorriente es aplicado a ste con el fin de desprender las partculas de la tela.
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6. CAPTADORES HUMEDOS (SCRUBBERS)
Estn constituidos por una torre circular o rectangular, en la que el gas a depurar se introduce por su parte inferior y se somete a una circulacin contracorriente con un lquido pulverizado, desde la parte superior, mediante un sistema de boquillas.
Como variante ms habitual de este sistema bsico se pueden citar las torres de relleno que presentan un lecho formado por rejillas o cuerpos de relleno dispuestos entre la entrada del gas y el sistema de pulverizacin de agua.
Eficiencia hasta 80% y partculas de 10m. Consumo de liquido 3-6 L por cada m3 de gas
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7. CAPTADORES VENTURI
Son aquellos equipos que utilizan la energa para mezclar con gran eficiencia a las emisiones y el agua.
Estos equipos logran capturar con 99% de eficiencia a partculas de 0.5 de micra.
Para lograr estas eficiencias se llegan a tener cadas de presin hasta de 40 pulgadas de agua, lo que implica el uso de mucha potencia.
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Industria Fuente de emisin Mtodo de control
Produccin de hierro y acero Altos hornos, hornos para la
produccin de acero
P.E.., Bolsas, Venturis, ciclones
hmedos
Fundicin de hierro gris Hornos de cubilote, vibradores y
fabricacin de corazones. Ciclones hmedos o scrubbers.
Metalurgia no ferrosa Fundicin P.E., Bolsas
Refineras de petrleo Catalizadores e incineradores Ciclones, P.E., Bolsas,
lavadores
Fabricacin de cemento. Hornos secadores, envasado y
manejo de materiales. P.E., Bolsas, ciclones
Fabricacin de papel Kraft Hornos de recuperacin de cal,
tanques de beneficio P.E., Cajas de aspersin
cidos fosfrico y sulfrico Molienda, aciduacin de rocas,
procesos trmicos
P.E., cajas de aspersin,
venturis
Manufactura de coque Estufas, molinos y manejo de
materiales
P.E., mantenimiento y manejo
adecuado de materiales
Vidrio y fibra de vidrio Hornos, formacin y curado Post quemadores y bolsas
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FIN DE LA PRESENTACION