UF1911 - Prevención y mantenimiento en los sistemas de depuración y control de emisiones atmosféricas

Por Juan José Sánchez González, Pedro M. Guerrero Serrano, Antonio Garrido Linares y David Amat Pinilla

La finalidad de esta Unidad Formativa es enseñar a realizar el mantenimiento preventivo y reparaciones básicas de los sistemas de depuración y control, así como colaborar en la adopción y aplicación de las medidas preventivas y de protección adecuadas a los riesgos asociados al manejo de instalaciones de depuración y control de emisiones.
Tema 1. Limpieza y mantenimiento de equipos y maquinaria utilizados en la depuración y control de la contaminación atmosférica.
1.1. Limpieza de equipos
1.2. Residuos generados.
1.3. Diagnosis de averías
1.4. Protección de equipos frente a los agentes atmosféricos.
1.5. Manejo de patrones de calibración de sistemas de depuración y control de la contaminación atmosférica.

Tema 2. Reparación de averías eléctricas en las instalaciones de depuración y control de la contaminación atmosférica.
2.1. Corrientes
2.2. Circuitos eléctricos.
2.3. Esquemas eléctricos.
2.4. Transformación de la energía eléctrica en otras energías.
2.5. Metrología eléctrica.
2.6. Instrumentos de medida.

Tema 3. Organización y planificación del mantenimiento preventivo de los sistemas de depuración y control de la contaminación atmosférica.
3.1. Organización del taller.
3.2. Planes de mantenimiento para los equipos de depuración y control de emisiones atmosféricas.
3.3. Partes de trabajo.
3.4. Control de repuestos y organización del almacén.

Tema 4. Aplicación de las medidas de prevención y protección en las actividades de toma de muestra y medida de los contaminantes atmosféricos.
4.1. Conceptos básicos sobre seguridad y salud en el trabajo
4.2. Riesgos generales y su prevención
4.3. Riesgos derivados de las operaciones de muestreo y medida de las emisiones a la atmósfera.
4.4. Riesgos derivados de la exposición a agentes contaminantes.
4.5. Riesgos derivados de las características de las instalaciones donde se realizan las operaciones de muestreo y medida de las emisiones a la atmósfera.
4.6. Señalización.
4.7. Equipos de protección individual en las operaciones de muestreo y medida de las emisiones a la atmósfera.
4.8. Actuación en emergencias y evacuación

• Idioma: Español
• Editorial: Editorial Elearning
• Fecha de lanzamiento: 14 ene 2019

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1.1. Limpieza de equipos

1.1.1. Técnicas

1.1.2. Productos empleados

1.1.3. Frecuencia

1.2. Residuos generados

1.2.1. Clasificación

1.2.2. Almacenamiento.

1.2.3. Gestión de residuos

1.2.4. Legislación

1.3. Diagnosis de averías

1.3.1. Control y seguimiento

1.3.2. Reparación de equipos

1.4. Protección de equipos frente a los agentes atmosféricos

1.5. Manejo de patrones de calibración de sistemas de depuración y control de la contaminación atmosférica

1.1.Limpieza de equipos

La preocupación social por el problema de la contaminación y su correspondiente valoración del medio ambiente aparece verdaderamente asociado al concepto de Revolución Industrial. Desde tiempo atrás, la mayor parte de la población vivía ocupando una muy baja extensión del territorio, pero el crecimiento suburbano y el desarrollo de las carreteras han hecho posible una mayor facilidad de viajar a los grandes núcleos.

Importante

Por tanto, una población creciente combinado con un alto nivel de vida han llevado a una producción y concentración de contaminación del aire drásticamente intensificada en áreas localizadas.

Los problemas que nos podemos encontrar dependiente de las actividades que se lleven a cabo los podemos clasificar en:

–Problemas LOCALES, los cuales son a nivel atmosférico, distinguiéndose, por ejemplo, la contaminación hídrica y la erosión.

–Problemas GLOBALES, que afectan a la extensión total, como por ejemplo el efecto invernadero y la destrucción de la capa de Ozono.

Con todos estos problemas surgen las diferentes inquietudes ambientales, así como la preocupación por el medio ambiente, sucediéndose a lo largo de los años numerosas y diferentes conferencias sobre este tema.

–ESTOCOLMO: Es una conferencia de las Naciones Unidas en materia de medio Ambiente. El objetivo fue plasmar en un papel que el crecimiento económico no conlleva al desarrollo y que no significa poner fin a la situación de inocencia ambiental (el medio ambiente es un recurso finito). Surge preocupación ambiental.

–C. BRUNDTLAND: En el informe de esta comisión aparece por primera vez el concepto de Desarrollo Sostenible, asociado a un futuro común. Se define como Desarrollo Sooostenible aquél capaz de satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer la capacidad de generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades.

–Prevención y Control Integrado de la Contaminación, IPCC (1988): Se lleva a cabo con el objetivo de evaluar y seleccionar las investigaciones más relevantes sobre el cambio climático. Constituido por 170 países.

–RÍO (1992): En el que se lleva a cabo el convenio por el cambio climático, conocido por la declaración de Río, y por el Convenio sobre la Biodiversidad.

–KIOTO (1997): Se aborda la lucha contra el cambio climático, establenciéndose las bases y uyna serie de compromisos para ello.

–BONN (1999): Se sacan conclusiones sobre el protocolo de Kyoto. Se llega al acuerdo de la necesidad de disminuir las emisiones de efecto invernadero en un 5,2% respecto a las existentes en 1990, con un plao máximo hasta 2012. Este documento escrito tenía que ser firmado por 57 países que sumaban entre ellos el 55% de las emisiones de contaminantes que contribuían al efecto invernadero.

En una conclusión final de todos los convenios redactados en las diferentes cumbres sobre medio ambiente realizadas, se deduce que:

Importante

El problema reside en que tan sólo los países subdesarrollados se comprometieron con las bases propuestas. Sin embargo, esto fue en un principio ya que en 2004 parece que surgió la conciencia correcta y todos los países firmaron el acuerdo.

Una vez desarrollada cómo surge la conciencia de preocupación por el medio ambiente podemos hacer mención al inicio del control racional de la contaminación atmosférica, cuyo primer antecedente son las 4 suposiciones desarrolladas por la Asociación Americana para el avance de la ciencia (1965). Estos cuatro principios son:

–El aire es de Dominio Público, por lo que es una preocupación de todos.

–La contaminación del aire constituye un componente inevitable de la vida moderna. Existe un conflicto entre la preocupación económica y biológica por lo que tenemos que establecer normas y programas para conservar la atmósfera de la mejor forma posible para que lleve a cabo su cometido biológico.

–Se pueden aplicar conocimientos científicos para delinear las normas públicas. Se debe tener información de todas las fuentes y efectos de los contaminantes en la atmósfera para crear dispositivos y métodos de control. El hombre no tiene que abandonar la tecnología ni la forma de vida, pero tiene que utilizar su inteligencia.

–Los métodos para reducir la contaminación del aire no debe aumentar dicha contaminación en otros sectores del medio ambiente.

Tradicionalmente para alcanzar la protección del medio ambiente, erróneamente se adoptaban las medidas correctoras una vez el daño ya se había producido. Hoy en día, se desea propagar el concepto de prevención, empleando medidas preventivas que, como su propio nombre indica, prevean la aparición del problema para así poder ser solventado.

Definición

Según la ley 38/1972 de Protección del medio Ambiente Atmosférico actualmente en vigor, se entiende por Contaminación Atmosférica:

La presencia en el aire de materias o formas de energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.

En la figura se muestra un diagrama de bloques, donde se muestran varias fuentes de emisiones naturales y antropogénicas

Existen tres causas principales de contaminación a escala local: la industria, las calefacciones y el tráfico. De todas ellas, las primeras las que emiten un mayor número de productos contaminantes a la atmósfera. Sus características dependen esencialmente de la calidad y de las propiedades de los combustibles y materias primas empleadas, del tipo de proceso y de la tecnología que se utiliza.

La gran mayoría de los procesos industriales están compuestos por una serie de equipos interconectados entre sí para la conversión de materia y/o energía. Estos procesos conllevan una serie de emisiones contaminantes o no que dependen fundamentalmente de:

–Las materias primas. No todos los materiales utilizados producen emisiones contaminantes, así como no todos los contaminantes provocan los mismos efectos o consecuencias.

–La naturaleza de los procesos de conversión, ya sea física, química o biológica.

–El diseño, tipo y uso de los equipos utilizados

Los procesos de conversión generan una serie de productos y subproductos que no son siempre los deseados, pudiendo ser algunos de ellos contaminantes o residuos y suponer un problema. Además, algunos procesos y plantas industriales de la actualidad producen una cantidad de contaminante mayor a la que sería de esperar de la avanzada tecnología disponible.

Importante

El mejor proceso para reducir la emisión de contaminantes es evitar su generación.

Esto sería lo ideal, pero no es posible en la mayoría de los casos, ya sea por limitaciones tecnológicas o por razones económicas. Hay que ser conscientes que los actuales procesos de conversión de materia que se están empleando en muchas plantas industriales tienen muchas posibilidades y recursos para poder aún mejorar en gran medida la reducción de emisiones de contaminantes en el origen, en su misma planta.

Otra posible alternativa a considerar es la recirculación de los residuos generados a alguna otra etapa previa del proceso con el fin de evitar la acumulación de compuestos indeseados a lo largo del proceso.

La última posibilidad de llevar a cabo la reducción de emisiones es recurrir a equipos de control de contaminación atmosférica, es decir, equipos de depuración diseñados específicamente para la retención de contaminantes antes de su salida al exterior. Estos equipos de reducción de emisiones son máquinas diseñadas con las mismas bases físicas, químicas y termodinámicas que las de los equipos de proceso. Sus medidas técnicas y organizativas son también las mismas que para la operación de instalaciones industriales en general.

Otra medida, ya menos técnica es la capacidad de dispersión, dilución y autodepuración del medio al que se realizan las emisiones. Se desea disminuir todo lo posible cualquier tipo de emisión y/o corriente residual. La modificación de proyectos de plantas ya existentes, los programas de mantenimiento y formación del personal, así como los protocolos de operación están íntimamente relacionados con esa deseada minimización de emisiones.

Así bien hay que tener en cuenta que las buenas prácticas con fines de reducción de emisiones a la hora de llevar a cabo la operación y el mantenimiento de una planta industrial no son siempre aplicables.

La directiva IPPC de Control Integrado de la Contaminación Industrial propuesta por la Unión Europea, así como su transposición en España por la Ley 16/2002, de 1 de julio, de prevención y control integrados de la contaminación, tienen este mismo enfoque: el control y la reducción de emisiones y vertidos contaminantes por parte de las industrias.

Todas las plantas industriales pueden describir sus procesos en un diagrama general de bloques, donde de una manera más o menos compleja se describen sus funciones básicas:

1. Entrada

Consiste en el conjunto de equipos, operaciones y procesos para la preparación de las materias primas y auxiliares para su alimentación al resto de los equipos que completan el proceso.

Los contaminantes que produzcan las etapas posteriores del proceso dependen de estas materias primas y materias auxiliares utilizadas en la alimentación del proceso y de las operaciones aplicadas para su preparación.

Las primeras medidas para el control de la contaminación en la planta se deberán poner en esta primera etapa, y consistirán en la selección y especificación de la calidad y la composición de las materias primas utilizadas. Se deberán considerar del mismo modo las especificaciones y las cantidades de los fluido utilizados a la hora de transportar las corrientes del proceso, así como de los productos auxiliares (catalizadores, adsorbentes, combustibles o materiales de construcción) que hayan sido incorporados a la línea de proceso.

2. Conversión de materia y energía.

La totalidad o la gran mayoría al menos de los contaminantes emitidos en instalaciones industriales son generados en las etapas de conversión de materia y/o energía, que son donde se emplean los diferentes reactores químicos necesarios para realizar los procesos.

Una vez identificadas las materias primas y las materias auxiliares, los contaminantes producidos, tanto los tipos de compuestos, como sus cantidades y sus propiedades de mezcla, dependerán de la tecnología, los equipos y las operaciones realizadas en las etapas de conversión.

Importante

Los reactores son el núcleo de cada planta de proceso, así como una de sus principales fuentes de contaminación.

Un importante proceso que tiene lugar en esta etapa de conversión es la transferencia de los contaminantes generados a un fluido portador inerte, que puede ser el aire o el agua. La dilución de los contaminantes en un fluido portador complica y encarece los procesos que se llevarán a cabo posteriormente de separación de los contaminantes generados.

Importante

Se debe minimizar el uso de fluidos portadores para facilitar los procesos de depuración.

3. Separación del producto.

Consiste en la separación de los subproductos no deseados de los productos generados buscados y del resto de materiales no convertidos. Los materiales valiosos se recircularán al proceso, y estos subproductos no deseados pasan a considerarse residuos.

La eficiencia de los equipos encargados de la separación de los productos finales deseados de los no deseado y fluidos portadores inertes es muy alta para evitar así pérdidas de producto. Esto se consigue con una alta tecnología en los equipos utilizados para esta separación.

En los procesos en los que sea posible, los materiales no consumidos y al menos una parte del fluido portador se recircularán hacia etapas previas del proceso de preparación de alimentación y/o de conversión.

4. Depuración.

El objetivo de esta etapa es la reducción de los contaminantes presentes en los fluidos portadores tanto los que se encuentren en fase gas/vapor o en fase particulada. Los equipos y tecnologías empleados deberán llevar a niveles seguros especificados por la legislación existente la cantidad de contaminantes antes de su emisión/Vertido/Disposición en el ambiente.

Las condiciones de diseño y operación de los equipos utilizados en esta etapa son muy extremas, más que las de los equipos de separación de los productos, aunque su tecnología no sea distinta. Es imposible evitar que una parte aunque sea residual de contaminantes se amita al medio ambiente con el fluido portador, ya que no existe el equipo de separación perfecto.

La eficacia de depuración es la que expresa la variación de la concentración de contaminante del fluido portador tras su paso por esta etapa de depuración. Esta eficacia de depuración depende de diversos factores, ya que no es una constante típica del equipo.

5. Emisión

Esta etapa final incluye los equipos e instalaciones auxiliares necesarias para la emisión del fluido portador y los contaminantes residuales al ambiente. La etapa de emisión, contenga trazas de contaminantes o incluso sin contaminantes ya, es necesaria para la evacuación del fluido portador.

Para los contaminantes atmosféricos, la evacuación del fluido portador se realiza a través de chimeneas. La dilución del fluido portador y su caudal determinarán la altura de la chimenea y su diámetro, respectivamente.

La intensidad de emisión es el parámetro más importante para poder caracterizar correctamente las emisiones producidas por una planta. Esta intensidad está en función de:

Se utilizan factores e intensidades de emisión normalizadas por algún indicador de tamaño o condiciones de operación del proceso realizado para comparar diferentes plantas que realicen procesos similares.

La caracterización y el análisis de la emisión de contaminantes no se realizan por su eficacia de depuración con concentración de contaminantes, aunque todavía estos parámetros son los más utilizados en Europa para establecer los límites de emisión aplicables en los diferentes procesos industriales.

Existen dos tipos de emisiones en función del lugar donde se produzcan:

Las emisiones incontroladas se suelen presentar en puntos de ensamblaje o interconexión de los equipos de la planta, por ejemplo bridas. La emisión en este tipo de situaciones de emisiones incontroladas no suele tener un volumen, pero la suma de muchas emisiones de pequeño tamaño sí que pueden llegar a un volumen considerable y suponer un problema. El principal problema que pueden suponer es para los operarios de la planta, que son los que están en contacto directo con los equipos.

Tanto las emisiones controladas como las emisiones difusas deben incluirse en el análisis de emisiones total de la planta para poder reducir su número, por muy pequeñas que sean. El análisis de emisiones debe realizarse siguiendo el itinerario de contaminantes y fluidos portadores de toda la planta. Este análisis tiene una serie de objetivos básicos:

–Identificación, localización y especificación de los puntos y procesos ocurridos en la generación de los tipos de contaminantes en la planta.

–Evaluación de los efectos y los daños que pueden provocar los contaminantes tanto en el interior de la planta como en el medio ambiente exterior.

–Identificación de las dificultades ocurridas o previsibles tanto en la eliminación de los contaminantes como en su depuración de los fluidos portadores.

–Identificación del potencial de mejora y la definición de los objetivos y medidas a adoptar.

El recorrido realizado por los contaminantes y por el fluido portador por la planta se puede dividir en las etapas que se enumeran a continuación:

Fuente: Contaminación atmosférica, Ernesto Martínez Ataz, Yolanda Díaz de Mera Morales

La cantidad de generación de contaminantes de una planta depende de las materias primas que se utilicen y de la tecnología de los equipos empleados.

El coste que supone la depuración del fluido portador es proporcional al caudal de este fluido, ya sea gas o líquido. Este coste depende fundamentalmente del consumo energético y del tamaño del equipo necesario que realiza la depuración.

Importante

La clave para la reducción tanto de emisiones contaminantes y de fluido portador como de costes es la reducción de la generación de contaminantes al fluido portador.

Otros aspectos en el que influye el caudal del fluido portador es en el recorrido que realiza por la planta hasta la etapa de depuración (Punto 4 de su recorrido). En este recorrido puede causar problemas de corrosión y erosión en válvulas, conductos y puntos de cambio de dirección de flujo. Además del caudal, se debe de tener en cuenta la velocidad que alcanza durante este recorrido, especialmente en fluidos que contienen material particulado.

Normalmente, las etapas iniciales del proceso de reducción de emisiones son más efectivas y menos costosas que las etapas finales.

En el diseño y construcción de nuevas plantas se debe integrar el estudio y análisis de estos procesos de reducción de emisiones, así con en la elección de equipos, en las operaciones que se van a llevar a cabo y en el control y mantenimiento de la planta. Igualmente se debe intentar perfeccionar estos procesos en los planes de mejora de las plantas que ya estén en funcionamiento.

En resumen, las técnicas para reducir las emisiones en una planta o en procesos industriales de forma general son las siguientes:

–Desarrollo de procesos y diseño de equipos que produzcan las mínimas cantidades de contaminantes y residuos para minimizar el uso de fluidos portadores.

–Minimización de la transferencia de contaminantes al fluido portador.

–Desarrollo de procesos donde la separación de los contaminantes del fluido portador sea la menor y lo más sencilla posible.

–Maximización de la eficiencia de los procesos y equipos de separación. Así como la minimización del consumo energético y de la utilización de medios auxiliares.

–Eliminación de emisiones difusas incontroladas.

Sabías qué

Las industrias energéticas, las industrias paraquímicas, las industrias alimentarias, las industrias químicas (tanto orgánicas como inorgánicas), etc., son los sectores que más pueden llegar a contaminar la atmósfera. Las industrias termoeléctricas emiten también un volumen considerable y una gran variedad de contaminantes de que hacen que sean consideradas como una de las fuentes de emisión más significativas.

Importante

En España el sector terciario aporta el 73% de las emisiones nacionales de SO2, al 68,5% de las de NOx y al 31% de las partículas.

A continuación se indican los principales contaminantes denominados primarios procedentes de los procesos de combustión industrial. Son llamados así porque son emitidos directamente a la atmósfera.

–Óxidos de azufre

–Nitrógeno y carbono

–NOx

–Amoniaco (NH3)

–Partículas

–Metales traza

–Hidrocarburos

–COVs

Tras su emisión directa a la atmósfera, estos contaminantes pueden sufrir dispersión y transporte, y acto seguido, pueden experimentar transformaciones, tanto físicas como químicas, lo que da lugar a contaminantes, esta vez, secundarios. Estos pueden ser de naturaleza gaseosa o en forma de partículas.

Clasificación general de contaminantes

Actualmente, las industrias llevan a cabo una serie de acciones preventivas para evitar esta potencial contaminación. De entre todas ellas cabe destacar las evaluaciones de impacto ambiental (EIA). Las EIA son estudios cuyo fin último es adelantarse a las alteraciones que, determinadas actividades, pueden causar al medio ambiente. Mediante distintos métodos, planes y proyectos, se consiguen determinar las medidas correctoras más eficaces para que se reduzca el impacto antes de que el daño llegue a producirse. La posibilidad y efectividad de paliar la formación y descarga de los contaminantes se consigue a través de estos estudios. En este sentido, se consigue la independencia de la utilización de los diferentes dispositivos de limpieza de gases y de las chimeneas, herramientas que reducen, diluyen y dispersan las sustancias perjudiciales a concentraciones más bajas. Además, de este tipo de tecnologías preventivas, se están utilizando en la actualidad otras tecnologías que disminuyen las emisiones y se gestiona más concienzudamente la planificación eficiente del uso de las energías empleadas..

La siguiente tabla presenta una lista de los dispositivos de control común, los contaminantes típicos que controlan, y ejemplos en los que se podrían utilizar estos dispositivos de control.

Nos podemos encontrar ante situaciones en las que el problema de contaminación no pueda evitarse mediante medidas preventivas al no ser aplicables por cuestiones económicas o simplemente porque no sea viable su aplicación. En estos casos, la alternativa de utilizar técnicas de control correctivas para limitar en cierta manera las emisiones mediante diferentes dispositivos o equipos. Estas técnicas pueden ser de dos tipos:

–Equipos de depuración: Estos equipos de depuración se encargan de retener y concentrar los contaminantes. Estos contaminantes, ya sean sólidos o líquidos, deben de ser tratados de manera adecuada a sus características, y tener sumo cuidado con ellos. Este tipo de equipos consumen muchos recursos naturales además de energía, por lo que se debería de tratar llegar a tener que usarlos mediante la correcta aplicación de las medidas preventivas.

–Chimeneas: Si los contaminantes son expulsados a una altura lo suficientemente elevada con respecto al nivel del suelo se produce una considerable dilución de estos. Esta solución evita los problemas ocasionados por la contaminación a nivel local, pero traspasa el problema a lugares más alejados donde sí que llega esa contaminación y se puede expresar en forma de lluvia ácida.

Para llevar a cabo un control de contaminantes, además de la protección ambiental, el coste económico de las medidas correctoras a tomar es muy importante, por eso lo ideal es una combinación de ambas técnicas, ya que así conseguiremos una protección considerable a unos costes razonables. Se debe conocer y estudiar a fondo el problema al que nos enfrentamos, y conocer tanto el rendimiento de los diferentes tratamientos como su coste económico para poder elegir el tratamiento de limpieza del gas adecuado.

Lo principal a tener en cuenta son las posibilidades de tratamiento que tenemos, el tipo de planta de limpieza de que disponemos, así como la naturaleza del gas a tratar: su procedencia, sus propiedades físicas y químicas, el polvo o materia que se encuentra en suspensión en él.

Nos podemos encontrar ante la situación de no poder analizar el polvo o el gas que lo contiene al tratarse de una nueva planta. En estos casos, lo principal es analizar las materias primas de las que disponemos y ver el ciclo al que se le va a someter.

Por ejemplo

En procesos donde se llevan a cabo combustiones, las temperaturas empleadas son muy altas, y se conoce que se producirán polvo y humos. Éstos podrán determinarse según la naturaleza de las materias primas empleadas.

En una planta de sintetización que produce hierro sinterizado a partir de mineral, éste contiene menos del 1% de compuestos de sodio y potasio, pero puesto que éstos se volatilizan totalmente en la máquina de sinterizar, en los gases que abandonan la planta el polvo contiene más del 50% de sales sódicas y potásicas en forma de humos formados por partículas de tamaño inferior al micrón. Este humo, en la práctica, fija por completo las necesidades de la planta de limpieza de gases.

Hay que determinar también el tipo de proceso que se llevará a cabo. Estos pueden ser de dos tipos:

A continuación describimos los principales procesos de control de gases contaminantes. Para la elección de estos equipos ya más concretos sí que son necesarios todos los datos posibles acerca del gas a tratar y del contaminante o polvo que contenga.

Métodos de control: Gases/Vapores

–Condensación

Resulta ineficiente y sólo se utiliza para el preacondicionamiento para otros métodos.

El vapor se enfría y se condensa a líquido.

+80% para concentraciones >2000 ppm

∙Condensadores de contacto

∙Condensadores superficiales

–Absorción

82-95% para concentraciones <100 ppm

95-99% para concentraciones >100 ppm

El gas o vapor se recoge en un líquido.

∙Depuradores húmedos (absorbedores rellenos o de placa)

–Adsorción

El gas o vapor se recoge en un sólido.

+90% para concentraciones <1000 ppm

+95% para concentraciones >1000 ppm

∙Carbono

∙Óxido de aluminio

∙Gel de sílice

∙Tamiz molecular

–Incineración

El gas o vapor orgánico se oxida calentándolo y manteniendo esa alta temperatura durante un tiempo determinado.

No recomendado para concentraciones <2000 ppm

+80% para concentraciones >2000 ppm

∙Llama

∙Incinerador

∙Incinerador catalítico

Métodos de control: Partículas

–Separadores de inercia

Al gas cargado con las partículas se le obliga a cambiar de dirección. Por la inercia que llevan las partículas, estas se separan de la corriente de gas.

Resulta ineficiente y sólo se utiliza para el preacondicionamiento para otros métodos.

70-90%

∙Ciclones

–Colectores húmedos

Gotas de un líquido, normalmente agua, recogen las partículas que se encuentran en el gas por impacto, interceptación o difusión.

Posteriormente, las gotas con las partículas son separadas de la corriente de gas.

Partículas de 5 µm:

98.5% a 6.8 hd

+99.99% a 50 hd

Partículas de 1 µm:

45% a 6.8 hd

99.95% a 50 hd

∙Venturi

∙Filtros humificados

∙Depuradores de bandeja o de tamiz

–Filtros

Las partículas de la corriente de gas son interceptadas por un tejido poroso. Realmente es la pasta porosa de polvo que se forma en ese tejido es el que realiza la filtración.

99.9% par a partículas de 0.2 µm

99.5% para partículas de 10 µm

∙Precipitador de polvos

–Precipitadores electrostáticos

Las partículas se extraen de la corriente de gas utilizando fuerzas eléctricas. Se depositan en una placa de recogida.

95-99.5% par a partículas de 0.2 µm

99.25-99.99% para partículas de 10 µm

∙Cable plano

∙Placa plana

∙Tubular

∙Húmedo

De todo lo anteriormente explicado se deduce que la combinación de todas las medidas mencionadas podría ser la opción más satisfactoria para alcanzar los grados de protección ambiental a un coste razonable. La necesidad de abordar el problema de control de contaminantes viene determinada por dos aspectos destacables: los condicionamientos ambientales y las consideraciones económicas.

Para tener una mejor idea de cómo limpiar los equipos de control de la contaminación atmosférica, deberemos saber sus funciones y sus partes. Los equipos de depuración que se deben utilizar en cada caso dependen directamente del estado físico del contaminante cuya emisión se desea reducir:

1. Separación de contaminantes gaseosos

La clasificación de este tipo de equipos debe hacerse de acuerdo al mecanismo físico-químico implicado en la retención del compuesto gaseoso:

Equipos de absorción

Recuerda

La absorción es el proceso que se utiliza para eliminar uno o varios componentes de una corriente gaseosa utilizando un disolvente. En nuestro caso, el objetivo principal de la absorción es el de eliminar un componente gaseoso no deseado. En el proceso de absorción participan:

El absorbato ó componente gaseoso a separar

El gas que lo contiene

El disolvente o absorbente.

Los gases residuales que trataremos están compuestos de mezclas de sustancias en fase gaseosa, algunas de las cuales son solubles en fase líquida. El efluente gaseoso que contiene el contaminante que se desea eliminar se disuelve en contacto con un líquido. La velocidad a la que se transfiere la masa de un componente a otro depende directamente del contacto entre estas dos fases, por esto, es muy importante que los equipos utilizados para estas operaciones establezcan una superficie de contacto bien desarrollada, garantizando un contacto intenso entre las fases y así la dispersión de un fluido en el otro.

La absorción de los gases en los líquidos es una de las técnicas más utilizadas para controlar la composición de los gases residuales industriales antes de su descarga a la atmósfera. Generalmente, los gases residuales son mezclas de diversos componentes gaseosos. Algunos de estos componentes gaseosos son solubles en una fase líquida determinada, y los otros forman parte de un gas portador prácticamente insoluble.

Al someter en contacto directo al gas con el líquido ocurre una transferencia de materia entre las dos fases. Esta transferencia sucede en las dos direcciones, absorción y desorción, y están controladas por los gradientes de concentración de los componentes individuales. Los agentes que llevan a cabo la desorción deben de cumplir una serie de requisitos entre los que destacan los dos siguientes:

–Que no se produzcan reacciones con peligro de envenenamiento

–Que sean fáciles de separar del gas.

Los agentes más comunes son el aire, el nitrógeno y el vapor de agua. En la mayoría de los casos, los procesos de absorción y desorción suceden simultáneamente.

Por ejemplo

La absorción de SO2 en una solución acuosa conlleva la desorción de agua.

Sabías qué

Podemos conseguir una desorción de manera deliberada produciendo un cambio en diferentes condiciones físicas, siendo las más comunes el aumento de la temperatura o la disminución de la presión; provocando un arrastre con un gas inerte o por descomposición química del absorbente.

Basándonos en los datos de solubilidad ya tabulados seleccionaremos el disolvente líquido a utilizar y determinaremos los límites de la eficacia de la absorción.

–Columnas de platos

El objetivo de colocar estos cuerpos cilíndricos en posición vertical llamados platos en el interior de la torre es proporcionar una gran superficie de contacto entre las dos fases que intervienen: la fase gaseosa y la fase líquida. La trasferencia de materia que ocurre en estos platos sucede a causa del gradiente de concentración.

Su diseño se basa en la determinación del número de platos para conseguir la concentración deseada a partir de la técnica de absorción de gases.

Las características de la aplicación de esta técnica son:

–Columnas de relleno

Las características que debe de tener el relleno de este tipo de columnas son las siguientes:

Los materiales que se suelen utilizar para el relleno serán baratos,