Fregadora asistida mecánicamente - Mechanically aided scrubber
Los depuradores asistidos mecánicamente son una forma de tecnología de control de la contaminación . Este tipo de tecnología es parte del grupo de controles de contaminación del aire denominados colectivamente depuradores húmedos .
Además de usar aerosoles líquidos o la corriente de escape, los sistemas de fregado pueden usar motores para suministrar energía. El motor acciona un rotor o paletas que, a su vez, generan gotas de agua para la recolección de gas y partículas.
Los sistemas diseñados de esta manera tienen la ventaja de requerir menos espacio que otros depuradores, pero sus requisitos generales de energía tienden a ser más altos que otros depuradores de eficiencia equivalente. Se producen importantes pérdidas de potencia al accionar el rotor. Por lo tanto, no toda la energía utilizada se gasta en contacto gas-líquido.
Tipos
Hay menos diseños de depuradores con ayuda mecánica disponibles que los diseños de colectores de contacto de fase líquida y gaseosa. Dos son más comunes: los depuradores con ventilador centrífugo y los depuradores por aspersión inducidos mecánicamente .
Un depurador de ventilador centrífugo puede servir como un motor de aire y un dispositivo de recolección. La figura 1 muestra un sistema de este tipo, en el que se rocía agua sobre las aspas del ventilador al mismo tiempo que los gases de escape en movimiento. Algunos contaminantes gaseosos y partículas se eliminan inicialmente a medida que pasan por los aerosoles líquidos.
Las gotas de líquido luego impactan en las cuchillas para crear gotas más pequeñas para objetivos de recolección adicionales. La recolección también puede tener lugar en la película líquida que se forma en las aspas del ventilador. Las cuchillas giratorias fuerzan el líquido y las partículas recolectadas fuera de las cuchillas. Las gotas de líquido se separan de la corriente de gas debido a su movimiento centrífugo .
Los colectores de ventilador centrífugo son los más compactos de los depuradores húmedos, ya que el ventilador y el colector forman una unidad combinada. No se produce una pérdida de presión interna a través del lavador, pero se produce una pérdida de potencia equivalente a una caída de presión de 10,2 a 15,2 cm (4 a 6 pulgadas) de agua debido a que la eficiencia del soplador es baja.
Otro depurador asistido mecánicamente, el rociado inducido , consiste en un rotor giratorio sumergido en un charco de líquido. El rotor giratorio produce un rocío de gotitas finas. Al mover el gas de proceso a través del aerosol, se pueden recolectar posteriormente partículas y contaminantes gaseosos .
La Figura 2 muestra un lavador de aspersión inducida que utiliza un rotor de aspersión vertical.
Recolección de partículas
Los depuradores asistidos mecánicamente son capaces de obtener altas eficiencias de recolección de partículas con diámetros de 1 μm o más. Sin embargo, lograr estas altas eficiencias generalmente requiere una mayor entrada de energía que las de otros depuradores que operan con eficiencias similares. En los depuradores asistidos mecánicamente, la mayor parte de la recogida de partículas se produce en las gotitas de líquido formadas por las palas giratorias o el rotor.
Recolección de gas
Los depuradores asistidos mecánicamente no se utilizan generalmente para la absorción de gas . El tiempo de contacto entre las fases gaseosa y líquida es muy corto, lo que limita la absorción. Para la eliminación de gas, varios otros sistemas de depuración proporcionan una eliminación mucho mejor por unidad de energía consumida.
Problemas de mantenimiento
Como ocurre con casi cualquier dispositivo, la adición de piezas móviles conduce a un aumento de los posibles problemas de mantenimiento. Los depuradores asistidos mecánicamente tienen costos de mantenimiento más altos que otros sistemas colectores húmedos. Las partes móviles son particularmente susceptibles a la corrosión y al ensuciamiento . Además, las piezas giratorias están sujetas a fatiga o desgaste inducidos por vibraciones, lo que provoca que se desequilibren. Los materiales resistentes a la corrosión para estos depuradores son muy caros; por lo tanto, estos dispositivos no se utilizan en aplicaciones donde la corrosión o los materiales pegajosos podrían causar problemas.
Resumen
Se han utilizado depuradores asistidos mecánicamente para controlar las corrientes de escape que contienen material particulado . Tienen la ventaja de ser más pequeños que la mayoría de los otros sistemas de fregado, ya que el ventilador está incorporado en la fregadora. Además, operan con bajas relaciones de líquido a gas . Sus desventajas incluyen sus requisitos de mantenimiento generalmente altos, baja eficiencia de absorción y altos costos operativos.
Las características de rendimiento de los depuradores asistidos mecánicamente se dan en la Tabla 1 .
| Tabla 1. Características de funcionamiento de los depuradores asistidos mecánicamente | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Contaminante | Caída de presión (Δp) | Relación líquido-gas (L / G) | Presión de entrada de líquido (p L ) | Diámetro de partícula | Aplicaciones |
| Partículas | 10-20 cm de agua (4.0-8.0 pulgadas de agua) | 0.07-0.2 L / m 3 (centrífugo) 0.5-1.5 gal / 1,000 ft 3 (centrífugo) |
20-60 psig (centrífugo) | 1 μm | Operaciones mineras Industrias de productos alimenticios Industria química Fundiciones y acerías |
| 0,5-0,7 L / m 3 (rotor de pulverización) 4-5 gal / 1000 pies 3 (rotor de pulverización) |
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Nota: Estos dispositivos se utilizan principalmente para la recolección de partículas; sin embargo, también pueden eliminar los contaminantes gaseosos que están presentes en la corriente de escape.
Bibliografía
- Bethea, RM 1978. Tecnología de control de la contaminación del aire. Nueva York: Van Nostrand Reinhold.
- Compañía McIlvaine. 1974. The Wet Scrubber Handbook. Northbrook, IL: Compañía McIlvaine.
- Richards, JR 1995. Control de emisiones de partículas (Curso APTI 413). Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
- Richards, JR 1995. Control de emisiones gaseosas. (Curso APTI 415). Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
- Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. 1969. Técnicas de control de contaminantes atmosféricos particulados. AP-51.
Referencias
- ^ * Instituto de capacitación sobre contaminación del aire de la EPA de EE . UU. Desarrollado en colaboración con la Facultad de ingeniería de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU)