Lavadores de Gases: Tipos, Funcionamiento y Aplicaciones, Apuntes de Procesos Químicos

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Tecnológico Nacional de México Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica M.C. Y. M. Hernández C.

5.4 LAVADORES DE GASES

Competencia específica a desarrollar:

• Identifica procesos que involucren la fluidización, separación

por membranas, ósmosis inversa, ciclones e hidrociclones y

lavadores de gases, con base a su acción de separación de

cada uno de ellos.

Sistemas de depuración de gases

 Son un grupo de equipos diversos aplicados en la limpieza de gases contaminados los cuales se aplican para eliminar algunas partículas y/o gases de escape de las corrientes de la industria.  Los depuradores son uno de los elementos primordiales en el control de emisiones de gases.  Tradicionalmente, el término “depuración” se ha referido a los dispositivos de control de la contaminación que utilizan líquidos para lavar contaminantes no deseados de una corriente de gas. Recientemente, el término también se utiliza para describir sistemas que inyectan un reactivo seco o suspensión en una corriente de escape sucio para lavar los gases ácidos.  Son equipos que pueden remover partículas o gases por impacto o intercepción con un líquido lavador.

Separación gas-sólido

 La remoción de sólidos de una corriente de gas o aire es una operación de

gran importancia industrial.

 Esta importancia se ha hecho notoria en los últimos 30 años debido a la

implementación de la legislación ambiental y laboral (salud ocupacional).

Lavadores de gases

 Los lavadores de gases requieren ser resistentes a la corrosión y a la abrasión, debido a la presencia de gases como SO 2.  Tienen una eficiencia de colección de polvos para rangos muy amplios de partículas.  Uno de los principales mecanismos utilizado por los lavadores de gases para remover polvo es aumentar el tamaño de las partículas para que éstas sean removidas fácilmente.  El segundo consiste en atrapar las partículas de polvos en una capa líquida para que sean arrastrados y removidos por la corriente de ésta misma.  Casi todos los lavadores de gas tienen una sección de contacto gas-líquido, seguido de una sección donde las partículas húmedas son removidas por las fuerzas de la inercia

Separación gas-sólido

 Existen cuatro grupos básicos de equipos de separación gas-sólido:

1. Ciclones y separadores inerciales para la remoción de partículas

grandes.

2. Filtros de bolsas para la remoción de partículas medianas.

3. Lavadores húmedos ( wet scrubber) que emplean un líquido espreado

para colectar partículas sólidas.

4. Precipitadores electrostáticos utilizados para recolectar partículas

finas.

 Existen también subgrupos de cada una de estas 4 categorías.

Lavadores de gases (Scrubber)

 Para gases que contienen partículas muy finas, en ocasiones se utiliza el

lavado líquido para una separación efectiva.

 El gas sucio pasa hacia arriba a través de aspersores de agua, los cuales

lavan las partículas sucias y las arrastran para eliminarlas por el fondo del

lavador.

 Existen muchas variaciones de este tipo de equipo de lavado.

Lavadores de gases

 Los depuradores o lavadores de gases son

uno de los elementos primordiales para el

control de las emisiones de gases,

especialmente ácidos.

 Pueden utilizarse para la recuperación de

calor de los gases calientes por la

condensación de gases de combustión.

 La principal ventaja de los lavadores de gas

es la de poder remover partículas y gases

simultáneamente, también, en lugar de agua,

se pueden utilizar soluciones ácidas o

alcalinas para neutralizar los gases.

 Se puede utilizar agua o soluciones reactivas

que ataquen específicamente ciertos

compuestos.

Lavadores de gases (Scrubber)

Ref. Foust

Lavadores húmedos tipo ciclón

Scrubber tipo ciclón Ref. Couper

Lavadores húmedos tipo Venturi

 Se utilizó inicialmente en la eliminación de las nieblas de ácido sulfúrico.  Se utiliza para limpiar gases que contienen sólidos que son nocivos, peligrosos o explosivos.  La suspensión o lodo resultante puede regresarse al proceso para la recuperación de algún material de interés.  Opera a altas velocidades de gases, entre 15 , 000 20 , 000 ft/min, lo que ayuda a formar gotas finas.  Requiere limpieza frecuente.  Tiene eficiencias de hasta 90 - 95 %. Scrubber tipo venturi Ref. Couper

Lavadores húmedos tipo Venturi

 Consiste en un tubo de venturi con el gas fluyendo a lo largo del tubo.  En la garganta del venturi se introduce el líquido lavador con una presión baja ( 0. 35 a 1. 05 kg/cm^2 ) y se distribuye alrededor de una circunferencia para tener una cortina de líquido.  El gas choca con este líquido de manera que la lámina que forma el líquido se rompe y las partículas de éste se aceleran.  A medida que la velocidad del gas disminuye en la sección divergente, las partículas que lleva el gas se mojan en las gotitas finamente divididas y ocurre una aglomeración de partículas.  La descarga del lavador va a un ciclón, donde la partículas ya unidas se separan de la corriente gaseosa.

Lavadores húmedos dinámicos o mecánicos  Tiene un rotor giratorio cuya función es atomizar el líquido que está contenido en las cuchillas del rotor.  Cuando la corriente de gas sucio ingresa al equipo, entra en contacto con el agua y se mezcla con esta.  La mezcla de aire sucio y agua es impulsada hacia las paredes del equipo.  El equipo debe acoplarse en la salida con un separador que retenga las partículas e impida su salida con el gas limpio.  Entre sus desventajas está el desgaste que experimentan las cuchillas al contacto con el polvo suspendido. Scrubber tipo venturi Ref. Couper

Lavadores húmedos dinámicos o mecánicos