Tratamiento Corrientes Gaseosas

TEMA 2 Tratamiento

corrientes gaseosas

T. M.

Contaminacin Ambiental

Erupciones volcnicas Descomposicin anaerobia de materia orgnica

Fenmenos de erosin,

Concentracin de contaminantes que vierte un foco determinado. Se mide a la salida del foco emisor

Concentracin de contaminantes presente en el seno de una determinada atmsfera. Concentracin media de un contaminante despus de su evolucin en la atmsfera

Unidades de volumen / volumen ppm (cm3/m3) o ppb (mm3/m3)

Unidades de masa / volumen mg/m3 o g/m3

Contaminacin Ambiental: Focos Emisores

A qu se debe la contaminacin?

Fuentes o Focos Emisores Naturales

Fuentes o Focos Emisores Antropognicas Actividades debidas a la accin del ser humano Transporte

Procesos industriales Actividades domsticas,

Conceptos de Emisin y de Inmisin

Emisin

Inmisin

No son vertidos por focos emisores Se generan por reacciones qumicas entre

contaminantes primarios Se miden en el medio

Aerosoles atmosfricos Compuestos de azufre: SO2, SH2,

xidos de carbono: CO y CO2 Compuestos de nitrgeno: NOx, NH3,

Hidrocarburos (HC)

Otros: Metales, Compuestos halogenados,

Trixido de azufre Ozono Oxidantes fotoqumicos Sulfatos Nitratos Otros

Contaminantes Primarios Contaminantes Secundarios

Han sido vertidos directamente a la atmsfera Constituyen la contaminacin convencional Se miden en el foco emisor

Contaminacin Atmosfrica: Contaminantes

Tipos de Contaminantes

1. EFECTO INVERNADERO

2. LLUVIA CIDA

3. SMOG FOTOQUMICO

4. DESTRUCCIN DE LA CAPA DE OZONO

Contaminacin Atmosfrica: Efectos que Provoca

Qu alteraciones provoca la contaminacin?

La radiacin proveniente del sol que incide sobre la corteza terrestre posee una longitud de onda corta (320-700 nm) Esta radiacin no es absorbida por los gases que componen la troposfera (entre ellos el CO2).

La radiacin emitida por la superficie terrestre tiene una longitud de onda larga (> 4000 nm). Esta radiacin es absorbida en gran parte (80 %) por los gases de la troposfera.

Consecuencia de todo el proceso se produce el calentamiento de la atmsfera terrestre. La existencia de estos gases hace que la temperatura media en la tierra sea de 15C en vez de -18C, calentndola en 33C.

ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3

Contaminacin Atmosfrica: Efecto Invernadero Natural

Es un fenmeno que se produce por la combinacin de xidos de nitrgeno (NOX) y dixido de azufre (SO2) con el oxigeno y el vapor de agua presentes en la atmsfera

Contaminacin Atmosfrica: Lluvia cida

Contaminacin Atmosfrica: Lluvia cida

Es una mezcla formada por contaminantes primarios (NOX e hidrocarburos voltiles) y secundarios (ozono, radicales hidroxilo, etc.) que se forman, a partir de los primeros, por reacciones fotoqumicas.

Contaminacin Atmosfrica: Smog Fotoqumico

Es un fenmeno que afecta a muchas ciudades El Smog fotoqumico oscurece la atmsfera dejando un aire teido de color marrn rojizo cargado de

componentes dainos para los seres vivos y los materiales.

Este tipo de contaminacin es especialmente importante en las ciudades con clima seco, clido y soleado, y que tienen muchos vehculos.

Contaminacin Atmosfrica: Smog Fotoqumico

Contaminacin Atmosfrica: Efectos que Provoca destruccin capa de ozono

Por va hmeda: Absorcin (fsica qumica)

Por va seca: Adsorcin (fsica qumica)

CONTAMINACIN ATMOSFRICA II

Membranas

Contaminantes gaseosos

Absorbedores tipo tanque agitado

TIPOS DE ABSORBEDORES

Columnas o Torres de absorcin

Contaminacin Atmosfrica: Absorcin (va hmeda)

Operacin en continuo o semicontinuo Contacto G-L continuo Mezcla G-L homognea

Operacin en continuo Contacto G-L continuo Mezcla G-L no homognea

APLICACIONES: Eliminacin de contaminantes gaseosos Obtencin de productos Aprovechamiento de gases

ABSORBEDORES TIPO TANQUE AGITADO

Agitador

GAS

GAS

LIQUIDO LIQUIDO Entrada de gas

Entrada de lquido

Salida de gas

Salida de lquido

Burbujeador

COLUMNAS DE BURBUJEO

COLUMNAS DE RELLENO

Rellenos no estructurados

Anillos Sillas

Rellenos estructurados

TIPOS DE RELLENO

Contaminacin Atmosfrica: Adsorcin (Via Seca)

Operacin en semicontinuo Contacto G-S continuo

Eliminacin por va seca: ADSORCIN

ISOTERMAS DE ADSORCIN

APLICACIONES: Recuperacin de COVs en corrientes gaseosas Acondicionamiento de G.N. Aprovechamiento de gases

Eliminacin de olores


Gas sucio

Vapor de agua

Adsorbato + vapor de agua

ADSORCIN

REGENERACIN

REGENERACIN

ADSORCIN

Gas depurado

ESQUEMA DEL PROCESO EN SEMICONTNUO

Contaminacin Atmosfrica: Sep. mediante Membranas

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Modelo de Poros

Modelo de Adsorcin-Difusin

Por Diferencia de tamaos Por Afinidad Qumica (naturaleza afin entre la membrana y el

componente a separar)

APLICACIONES: Eliminacin de COVs Endulzamiento de G.N. Purificacin del gas de vertedero


Fibra Hueca Fibra Hueca


Hoja plana

Eliminacin contaminantes gaseosos: SO2

VA HMEDA Absorcin en suspensin de caliza Absorcin en xido de Magnesio Absorcin en sulfito sdico Absorcin en doble alcali: NaOH y Ca(OH)2

VA SECA Adicin de caliza (L. F.)

Absorcin en suspensin de caliza

Eliminacin contaminantes gaseosos: SO2

Gas a chimenea

Gases de combustin SO2, PS

TANQUE DE RETENCIN

Eliminador de nieblas

LODOS Aire de oxidacin CaSO4, PS

CaCO3 + SO2 + O2 CaSO4 + CO2

SEDIMENTADOR

Suspensin de caliza

Agua

Torr

e de

pu

lver

izac

in

Eliminacin contaminantes gaseosos: H2S

Torr

e de

Abs

orci

n

Stri

ppin

g

Condensador

H2S

Cambiador de

calor

Gas amargo

Gas dulce

DEA

Calefaccin

DEA

DEA: HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH

Absorcin en DEA

Eliminacin contaminantes gaseosos: NOx

MEJOR OPCIN: Controlar la combustin

Formacin de los NOx Temperatura

Tiempo en cmara de combustin Concentracin de especies

Turbulencia

Actuaciones Disminuir el precalentamiento del aire

Utilizar poco exceso de aire Recircular los gases de combustin

Combustin por etapas


DESNITRIFICACIN de corrientes por va seca

Agentes reductores: CH4; CO; H2 Catalizadores: Pt Proceso:

CH4 + 4 NO2 4 NO + CO2 + 2 H2O

CH4 + 4 NO 2 N2 + CO2 + 2 H2O

El rendimiento es bajo: < 60%

Agente reductor: NH3 Catalizadores: Al TiO2 Proceso:

4 NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2O

6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O

El rendimiento: > 90 %

Reduccin cataltica no selectiva

Reduccin cataltica selectiva

DESNITRIFICACIN de corrientes por va hmeda: demasiadas restricciones

Eliminacin de partculas slidas en corrientes gaseosas

SEDIMENTACIN: SEPARADORES

LAVADO

FILTRACIN

Por gravedad

Por cantidad de Movimiento

Centrfugos (ciclones)

Mangas

Electrofiltros

Eliminacin de partculas slidas en corrientes gaseosas: separadores

Gruesas Intermedias Finas

Gas limpio Gas sucio

POR GRAVEDAD

>100 m

Gas limpio Gas sucio

POR CANTIDAD DE MOVIMIENTO

>10 m

CICLN

>10 m

Eliminacin de partculas slidas en corrientes gaseosas: filtros

Perodode filtrado

Perodode limpieza

Entrada degas con partculas

en suspensin

A ventilador de escapeSoplante delimpieza

Mecanismo deagitacin

Tiro abierto Tiro abierto

Filtros de mangas Precipitadores Electrostticos de Placas

>1 m >0.1 m

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