Clase 3 - IWQ 364 Remocion de MP - 2

8/18/2019 Clase 3 - IWQ 364 Remocion de MP - 2

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IWQ364 Ingeniería Ambiental

Control de gases

Remoción de materia particulada


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Metodologías para remover

PM2.5 y PM10• Filtro de tela/mangas

• Precipitador electrostático

• Scrubber


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Filtro de Tela


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Filtro de Tela


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Filtro de Tela


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Shaker baghouse


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Reverse air baghouse


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Pulse jet baghouse


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Razón Aire/Tela

Razón Aire/Tela


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Características del medio filtrante


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Características del medio filtrante

• Eficiencia > 99 %

independiente del

tamaño de la

partícula


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Filtro de Tela


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Caída de presión


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Número de compartimientos


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Filtro de Tela – Pulsed jet


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Filtro de Tela


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Filtro de Tela

VentajasProporcionan altas eficiencias de filtración tanto para materia

particulada gruesa como fina

Relativamente insensibles a las fluctuaciones en las condicionesde la corriente de gas

En los filtros con limpieza continua, la eficiencia y la caída de presión son relativamente invariables para grandes cambios en lacarga de entrada de polvo

El material se recolecta seco para su procesamiento o disposiciónsubsecuentes

Ausencia de problemas de corrosión ni de oxidación

Operación es relativamente simple


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Filtro de Tela

DesventajasAlto mantenimiento (por ejemplo, reemplazo periódico de las

bolsas) La vida de la tela puede ser acortada a temperaturas

elevadas y en presencia de constituyentes gaseosos o partículasácidas o alcalinas

Para ciertos tipos de polvo se pueden requerir telas tratadas

Concentraciones de algunos polvos en el colector (~50 g/m3) pueden representar un peligro de fuego o explosión

Las telas pueden arder si se recolecta polvo rápidamente oxidable

No pueden ser operados en ambientes húmedos.

Protección respiratoria para el personal de mantenimiento alreemplazar la tela

Se requiere una caída de presión mediana, típicamente en el rangode 100 a 250 mm de agua


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Filtro de Tela

DesventajasLa vida de la tela puede ser acortada a temperaturas elevadas y en

presencia de constituyentes gaseosos o particulados ácidos o

alcalinos No pueden ser operados en ambientes húmedos.

Protección respiratoria para el personal de mantenimiento alreemplazar la tela

Se requiere una caída de presión mediana, típicamente en el rangode 100 a 250 mm de agua


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Precipitadores electrostáticos


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• Sketch of ESP


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PES

Teoría de Operación

Utilizan fuerzas electrostáticas para remover

las partículas de la corriente del gas (50.000-100.000 V)

Se colectan las partículas en forma seca o

húmeda sobre placas metálicas


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PES

Teoría de Operación - 3 pasos:

1. Ionización del aireIonización de moléculas del gas con electrones de energia

alta en un campo eléctrico fuerte => Corona

Partículas se cargan eléctricamente


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PES

Teoría de Operación - 3 pasos:

2. Migración de partículasMigración hacia placas metálicas

Partículas quedan adheridas sobre superficie


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PES

Teoría de Operación

3 pasos:

3. Remoción de partículasMecanismo de sacudido “rappers”

Mecanismo con golpes

Colección en “hoppers”


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PRECIPITADORES

ELECTROSTATICOS - PES

Area total de las placas (diseño del equipo)Ve (caracteristicas del polvo y Corona

Power)

Q (Condiciones de operación general)

Q

AV eexp1

Criterio de diseño


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PRECIPITADORES

ELECTROSTATICOS - PES

V e depende de:

Campo electrico

Carga electrica de la particula

Viscocidad del gas

Diametro de la particulaResistividad


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Power consumption chart

Volt DC Power

consumption, KW

Operation

energy costs

(per hour)20.000 10 0.50 $

50.000 21 1.00 $

120.000 62 3.10 $


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PES

Ventajas

Eficiencias grandes – también para partículas muy

pequeñas

Puede manejar grandes flujos de gas

Caída de presión baja

Colección húmeda o seca

Operación a temperaturas altasCostos de operación bajas (excepción: si eficiencias

muy altas son necesarias aumenta costos de operación)


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PES

Desventajas

Costos de capital grandes

No se puede eliminar contaminantes gaseosos(como SOx, NOx, COV)

Condiciones de operación no muy flexibles acambios

Necesitan grandes espaciosSi resistividad de partículas es grande, laeficiencia disminuye


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Scrubber

• Torre de aspersión

• Torre empacado/bandejas• Venturi Scrubber

3 tipos de scrubbers en general


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Scrubber - Cámara de Aspersión

- Torre de Aspersión


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Scrubber con Lecho Empacado -Torre

Empacada


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Scrubber - Placa de Impacción/Torre de

Bandejas


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Rellenos


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Scrubber Tipo Venturi


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Scrubber Tipo Venturi


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Wet Scrubber – Arreglo Típico


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Wet Scrubber

Principales tipos

Liquido/gas


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Relative advantages and disadvantages of wet scrubbers

compared to other control devices

Advantages Disadvantages

Small space requirements

Scrubbers reduce the temperature and volume of

the unsaturated exhaust stream. Therefore, vessel

sizes, including fans and ducts downstream, are

smaller than those of other control devices.

Smaller sizes result in lower capital costs and

more flexibility in site location of the scrubber.

No secondary dust sources

Once particulate matter is collected, it cannot

escape from hoppers or during transport.

Handles high-temperature, high-humidity gas

streams

No temperature limits or condensation problemscan occur as in baghouses or ESPs.

Minimal fire and explosion hazards

Various dry dusts are flammable. Using water

eliminates the possibility of explosions.

Ability to collect both gases and particulate matter

Corrosion problems

Water and dissolved pollutants can form highly

corrosive acid solutions. Proper construction

materials are very important. Also, wet-dry

interface areas can result in corrosion.

High power requirements

High collection efficiencies for particulate matter

are attainable only at high pressure drops,

resulting in high operating costs.

Water-disposal problems

Settling ponds or sludge clarifiers may be needed

to meet waste-water regulations.

Difficult product recoveryDewatering and drying of scrubber sludge make

recovery of any dust for reuse very expensive

and difficult.

Documents

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