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¿Qué es un depurador húmedo?

Los depuradores húmedos son una tecnología eficaz para el control de contaminantes y olores nocivos transportados por el aire en las corrientes de escape del proceso...

Por CECO HEE-Dual y CECO Fisher-Klosterman

Introducción a los lavadores industriales

Si usted es un gerente de planta, un ingeniero de procesos o un profesional de compras o de salud y seguridad ambiental (EHS) que trabaja en la fabricación industrial o en la industria de tratamiento de aguas residuales, es posible que esté buscando una solución para eliminar los contaminantes y olores nocivos de su proceso. corrientes de escape antes de que se liberen a la atmósfera y contaminen el aire exterior. Una tecnología que vale la pena considerar es la depuradora industrial.

Lavadoras industriales are pollution filtration systems that utilize solids (in “dry scrubbers”), or water or other liquids (in “wet scrubbers”) to remove gas pollutants and odors from exhaust streams. In general, the main advantages of industrial wet and dry scrubbers to clean gas exhaust streams include:

  • Procesamiento de bajo riesgo de gases incendiarios
  • Capacidad para manejar corrientes de gas de alta temperatura y alta humedad sin límite de temperatura ni problemas de condensación
  • Los requisitos de espacio reducido significan costos de capital más bajos y flexibilidad en la ubicación del sitio: los depuradores reducen la temperatura y el volumen de las corrientes de escape no saturadas, lo que permite que los tamaños de los recipientes, los ventiladores y los conductos sean más compactos. Esto también permite la adaptación en sistemas existentes.
  • Sin fuentes de polvo secundarias: una vez que se recolectan las partículas, no pueden escapar de las tolvas ni durante el transporte
  • Capacidad para absorber gas y partículas sólidas a través de un solo dispositivo
  • Capacidad para neutralizar gases corrosivos.

Seco vs. Depuradores húmedos

Industrial scrubbers are categorized as either “dry” or “wet”. It’s important to understand the differences between wet vs. dry scrubbers. Dry scrubbers generally cannot achieve the same level of pollutant removal as wet scrubbers, but they are well-suited for applications in facilities that lack the infrastructure to properly handle produced wastewater.

DLos depuradores industriales eliminan los contaminantes de los gases de escape sin utilizar líquidos. En su lugar, utilizan un material de reacción seco conocido como "sorbente", como una suspensión alcalina, y se implementan principalmente para eliminar el ácido del gas moviendo el gas a través del "polvo" del sorbente para maximizar la unión.

In contrast to dry scrubbers, depuradores húmedos move contaminated gas through a liquid that is designed to remove pollutants. Wet scrubbers constitute a versatile and cost-effective pollution control technology that can eliminate more than 99% of airborne particulate matter.

Cómo funcionan los depuradores húmedos

El agua es el disolvente más común utilizado para eliminar los contaminantes inorgánicos. En la forma más básica de depuradores húmedos, el agua se encapsula en un recipiente metálico o compuesto, el gas contaminado se mueve a través del agua, el agua absorbe los contaminantes y el gas limpio sale del depurador.

Además del agua, se pueden usar otros líquidos como soluciones absorbentes para eliminar de manera efectiva diversos contaminantes. La manipulación de la composición química de las soluciones absorbentes cambia la carga general, que puede tener una carga muy positiva, negativa o sin carga. Debido a que los contaminantes difieren en su carga, los depuradores húmedos se empaquetan con el líquido que se unirá de manera más efectiva para eliminar el contaminante del gas. La solución cáustica (hidróxido de sodio, NaOH) es el líquido de lavado más común utilizado para el control de gases ácidos (p. ej., HCl, SO2, o ambos), aunque el carbonato de sodio (Na2CO3) e hidróxido de calcio (cal apagada, Ca[OH]2) también se utilizan.

Depuración húmeda de partículas

Los depuradores húmedos pueden eliminar partículas capturándolas en gotas de líquido. A continuación, se recogen las gotitas y el líquido se disuelve o absorbe los gases contaminantes. Cualquier gota que esté en el gas de entrada del lavador debe separarse de la corriente de gas de salida usando un eliminador de neblina. Además, el líquido de lavado resultante debe tratarse antes de cualquier descarga final o de ser reutilizado en la planta.

La capacidad de un depurador húmedo para recolectar partículas a menudo es directamente proporcional a la entrada de energía en el depurador. Además, un eliminador de neblina correctamente diseñado y operado es importante para lograr una alta eficiencia de eliminación.

Si la corriente de gas contiene partículas y gases, los depuradores húmedos son generalmente el único dispositivo de control de la contaminación del aire que puede eliminar ambos contaminantes.

Depuradores húmedos de lecho empacado

Los depuradores húmedos que eliminan los contaminantes gaseosos se conocen como absorbentes. Un buen contacto gas-líquido es esencial para obtener altas eficiencias de eliminación en los absorbentes. Se utilizan varios diseños de depuradores húmedos para eliminar los contaminantes gaseosos, con una de las subcategorías más populares de depuradores húmedos conocida como lecho empacado, torre empacada o “gas ácido” (cuando se usan para controlar gases inorgánicos).

Aunque también pueden recolectar partículas sólidas, los lavadores de lecho empacado generalmente se usan más para el tratamiento de gas. Los depuradores de lecho empacado se utilizan normalmente en las industrias química, de aluminio, coque y ferroaleaciones, alimentaria y agrícola, y de galvanoplastia de cromo, en plantas de ácido, plantas de fertilizantes, acerías y plantas de asfalto.

Contaminantes aplicables para depuradores húmedos de lecho empacado

Los depuradores húmedos de lecho empacado se utilizan para controlar:

Humos, vapores y gases inorgánicos (p. ej., ácido crómico, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, cloruros, fluoruros y SO2) – Los gases, vapores y humos inorgánicos son los principales contaminantes controlados por los lavadores húmedos de lecho empacado. Por lo general, logran eficiencias de eliminación en el rango de 95-99%.

Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) – Los depuradores húmedos se utilizan ocasionalmente para controlar los compuestos orgánicos volátiles (COV). Las eficiencias de remoción de los absorbedores de gas varían para cada sistema de solvente-contaminante y con el tipo de absorbedor utilizado. La mayoría de los absorbedores tienen eficiencias de eliminación superiores a 90%, y los absorbentes de torre empacada pueden lograr eficiencias superiores a 99% para algunos sistemas de contaminantes y solventes. El rango típico de eficiencia de recolección es de 70% a más de 99%.

Materia particulada (PM) y contaminantes peligrosos del aire (HAP) en forma de partículas (PMTENER SUERTE) – Los lavadores húmedos de lecho empacado se limitan a aplicaciones en las que la carga de polvo es baja y las eficiencias de recolección oscilan entre 50 y 95 %, según la aplicación.

Cómo funcionan los depuradores de lecho empacado

Los depuradores de lecho empacado eliminan los contaminantes del aire a través de la impactación por inercia o difusión, la reacción con un sorbente o suspensión de reactivos, o la absorción en un solvente líquido.

Los depuradores de lecho empacado consisten en una cámara que contiene capas de material de empaque de varias formas (p. ej., anillos en espiral) que brindan un área de superficie grande para el contacto entre líquido y partículas. La forma, el peso, el área superficial y el costo del empaque influyen en la eficiencia de la baja caída de presión de la fase gaseosa y el contacto gas-líquido. El empaque se mantiene en su lugar mediante retenedores de malla de alambre y está sostenido por una placa cerca de la parte inferior del depurador.

El gas residual es forzado hacia el fondo de la cámara del depurador y fluye vertical u horizontalmente a través del empaque mientras que el líquido de depuración se introduce simultánea y uniformemente sobre el empaque y fluye hacia abajo a través del lecho para cubrir el empaque y formar una película delgada. En diseños verticales (torres empacadas), la corriente de gas fluye hacia arriba de la cámara ("contracorriente" al líquido). Sin embargo, algunos lechos empacados están diseñados horizontalmente para el flujo de gas a través del empaque ("corriente cruzada").

Luego, el gas limpio pasa a través de un eliminador de neblina integrado en la parte superior de la estructura, y la suspensión de desecho cae al fondo de la cámara.

Ventajas de los lavadores húmedos de lecho empacado

Las ventajas de los lavadores húmedos de lecho empacado son consistentes con los lavadores industriales en general e incluyen:

  • Caída de presión relativamente baja: la caída de presión es la diferencia de presión que se produce cuando los gases de escape son empujados o extraídos a través del depurador, sin tener en cuenta la presión que se usaría para bombear o rociar el líquido en el depurador.
  • La construcción de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) permite la operación en atmósferas altamente corrosivas
  • Capaz de lograr eficiencias de transferencia de masa relativamente altas
  • Se puede cambiar la altura y/o el tipo de empaque para mejorar la transferencia de masa sin comprar equipo nuevo
  • Costo de capital relativamente bajo
  • Requisitos de espacio relativamente pequeños
  • Capacidad para recolectar partículas (PM) y gases

Clasificación, categorías y tipos de depuradores húmedos de lecho empacado

Como los depuradores húmedos pueden variar considerablemente en su complejidad y método de operación, crear categorías estándar en las que encajen todos es un desafío. Algunas personas clasifican los depuradores para la recolección de partículas por la caída de presión del sistema en el lado del gas. Sin embargo, la mayoría de los lavadores funcionan en un amplio rango de caídas de presión, dependiendo de su aplicación específica, lo que dificulta este tipo de categorización.

Otras formas de clasificar los depuradores húmedos de lecho empacado son por su uso: para recolectar principalmente partículas o contaminantes gaseosos, o por la fuente de energía utilizada para el contacto gas-líquido. En CECO Environmental, clasificamos los lavadores húmedos de lecho empacado de varias maneras. Un ejemplo es por configuración de diseño. Ya sean horizontales o verticales, los depuradores húmedos de lecho empacado brindan un medio confiable y práctico para eliminar neblinas y gases ácidos y cáusticos de las corrientes de escape corrosivas, con la máxima eficiencia y la mínima pérdida de presión:

Sistema de depuración de lecho empacado en húmedo, horizontal

  • Diseño de perfil bajo
  • Diseño de “flujo cruzado”

Sistema de depuración de lecho empacado en húmedo, vertical

  •  Diseño de “flujo a contracorriente”

Otras categorías de clasificación son por aplicación:

Lavadores húmedos de gases y humos

  • Los depuradores húmedos de gases y humos están diseñados para la mayoría de las aplicaciones industriales de contaminación del aire, incluida la depuración de gas de amoníaco, gas de cloro y ácido clorhídrico (HCL). Son especialmente efectivos en humos y olores solubles en agua.
  • Los depuradores húmedos de gases y humos están fabricados con materiales de primera calidad y construcción termoplástica de calidad para una máxima resistencia a la corrosión, además de PVC resistente a los rayos UV, polipropileno y polietileno disponibles para todas las instalaciones al aire libre.

Depuradores de lecho empacado para el control de olores municipales e industriales

  • Ofrece una gran flexibilidad de diseño.
  • Diseños horizontales de “flujo cruzado” y diseños verticales de “contracorriente”
  • La adición de productos químicos a pedido minimiza los costos operativos
  • Trata económicamente grandes volúmenes de aire de proceso con una relación de reducción infinita, lo que se adapta a prácticamente todas las opciones químicas
  • Sin eliminación de residuos sólidos

Depuradores húmedos de control de NOx

  • Enfoque de oxidación/reducción húmeda de alta eficiencia para controlar las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx)
  • Los sistemas de una o varias etapas pueden proporcionar más de 99% de eficiencia en la eliminación total de NOx y la eliminación de la columna de escape de NOx roja/marrón.
  • Mantenimiento mínimo si se utiliza una construcción termoplástica para una resistencia total a la corrosión

Depurador extintor

  • Solución depuradora de dos etapas para aplicaciones que involucran aire corrosivo de procesos calientes y contaminantes de aire corrosivo de procesos tales como oxidantes térmicos o catalíticos: HCl, HF, SO2, Cl2, HB
  • Alta eficiencia: hasta 99,91 TP2T de eficiencia de eliminación de gases ácidos o tóxicos
  • Máxima confiabilidad y valor con materiales resistentes a la corrosión y a los químicos
  • El sistema de dos etapas consta de:
    • Etapa extintora diseñada para enfriar los gases calientes, construida con un material metálico adecuado
    • Etapa de depuración para eliminar los gases corrosivos y las neblinas: construida con material FRP y llena con un material de empaque de alta eficiencia, un eliminador de neblina y un sistema de distribución de líquidos

Depuradores Venturi

Otro tipo popular de depurador húmedo es el depurador Venturi. Los venturis se pueden utilizar para recoger tanto partículas y contaminantes gaseosos, pero son más efectivos para remover partículas que los contaminantes gaseosos.

Con los lavadores Venturi, el gas sucio que ingresa a un lavador es forzado a alta velocidad a través de un Venturi donde choca con el agua de lavado. Las pequeñas gotas de agua capturan partículas a través de la impactación y la difusión. El eliminador de neblina para un depurador Venturi suele ser un dispositivo separado llamado separador ciclónico. Luego, el agua sucia se elimina en el separador ciclónico y se descarga en un tanque de reciclaje. Parte del líquido se purga continuamente para limitar la concentración de sólidos y permitir la recirculación de regreso a la sección Venturi.

Un depurador Venturi normalmente consta de tres secciones:

  • Sección convergente: la corriente de gas de entrada ingresa a la sección convergente y, a medida que el área disminuye, la velocidad del gas aumenta. El líquido se introduce en la garganta o en la entrada de la sección convergente.
  • Sección de garganta: en la sección de garganta pequeña, el gas de entrada se ve obligado a moverse a velocidades extremadamente altas en la sección de garganta pequeña y corta el líquido de sus paredes, produciendo una enorme cantidad de gotas muy pequeñas.
  • Sección divergente: en la sección divergente, la eliminación de partículas y gases ocurre cuando la corriente de gas de entrada se mezcla con la niebla de pequeñas gotas de líquido. La corriente de entrada luego sale a través de la sección divergente, donde se ve obligada a disminuir la velocidad.

En CECO clasificamos los lavadores Venturi de varias formas:

Lavadores Eductores Venturi

  • Los depuradores eductores están diseñados para eliminar gases solubles y partículas mediante la inducción de un flujo de gas usando líquido a alta presión enfocado en una garganta Venturi, lo que elimina la necesidad de un extractor o soplador separado para transportar la corriente de gas contaminado al dispositivo de filtración.
  • El diseño incorpora un rociador de alta presión para lograr la máxima eficiencia de arrastre y depuración, y es la opción óptima donde hay altas temperaturas, cargas de contaminantes pesadas y condiciones corrosivas.
  • Máxima eficiencia: hasta 99% de eficiencia de eliminación de neblinas de 3 micras o más

Depuradores Venturi de partículas húmedas

  • La presión estática inducida por un extractor atrae el agua del sumidero y la corriente de aire cargada de polvo hacia una garganta Venturi invertida.
  • La mezcla turbulenta de polvo y pequeñas gotas forma un aglomerado, que se devuelve al sumidero donde se reutiliza el agua y las partículas se asientan o se disuelven.
  • Las neblinas y el polvo arrastrados se recogen en un eliminador de neblina con aspas en forma de cheurón.
  • El polvo recogido forma lodo en el fondo cónico del depurador.
  • Alta eficiencia >99% en partículas muy finas
  • Ahorro de energía: sin bombas
  • Ahorro de mantenimiento: sin piezas móviles, boquillas rociadoras ni tuberías de recirculación
  • Superficie útil: geometría eficiente
  • Ahorro de agua: concentrador de lodos integral que ahorra agua, no es necesario diluir el licor del sumidero
  • Las aplicaciones ideales incluyen:
    • Operaciones de mecanizado de aluminio, titanio y otros metales
    • Fabricación y manipulación de propulsores de azida sódica
    • Polvos y polvos farmacéuticos
    • Polvos de cloruro de calcio
    • Polvos higroscópicos
    • Polvos corrosivos
    • Procesamiento de alimentos con la opción Clean in Place (CIP)
    • Proceso de secado de sólidos a granel
    • Pegado de plomo de batería

Depuradores Super Venturi de alta velocidad

  • Combinación de recolección de partículas y absorción de gas
  • Entrada de gas vertical u horizontal
  • Varios diseños de inyección de agua y garganta
  • Tanques de recirculación integrales o externos
  • Diseño de separador ciclónico compacto
  • Sección de enfriamiento a alta temperatura
  • Diseño de separador de alta concentración de sólidos
  • Construcción de acero al carbono, acero inoxidable, aleaciones de níquel o FRP
  • Sistemas de paquetes completos con tanques, bombas, instrumentación, tuberías, ventiladores, chimenea y controles
  • Las aplicaciones ideales incluyen:
    • Químico
    • Industria alimentaria / láctea
    • Papel
    • Secadora
    • Farmacéutico
    • materiales para techos
    • Asfalto
    • Minería
    • Acero
    • Brick & Tile
    • Aislamiento de fibra de vidrio
    • Generación de energía
    • Extrusión de plástico

Contáctenos para soluciones de mejora de la calidad del aire

Para obtener más información sobre cómo las fregadoras húmedas o secas pueden ayudar a resolver sus desafíos, visite nuestro HEE-Dual marca (depuradores de lecho empacado y depuradores Venturi) y nuestra Pescador-Klosterman marca (depuradores Venturi). Para obtener más información sobre todas las formas en que CECO Environmental puede ayudarlo a hacer crecer su negocio mientras mejora la calidad del aire, consulte este vídeo breve. When it comes to controlling your industrial airborne pollutants, check out our variety of wet and dry scrubbers, and contact CECO. Tenemos una solución para ti.

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