EPA-452/F-03-048
Hoja de Datos - Tecnologia de Control
de Contaminantes del Aire
Nombre de la Tecnologia: Depurador con Ayuda Mecanica
Este tipo de tecnologia es una parte del grupo de controles para la contamination del aire llamados
colectivamente "depuradores en humedo."
Tipo de Tecnologia: Remocion de contaminantes del aire por interceptacion por inercia.
Contaminantes Aplicables:
Los depuradores con ayuda mecanica se usan principalmente para el control de materia particulada (MP),
incluyendo la MP menor o igual a 10 micras (urn) de diametro aerodinamico (MP10), materia particulada
menor o igual a 2.5 urn de diametro aerodinamico (MP25), y disminuyendo hasta la MP con un diametro
aerodinamico de aproximadamente 1 urn (Avallone, 1996). Estos depuradores tambien pueden usarse con
el fluido acueo para el control de COV hidrofilo y el uso de amphiphilic (un bloque de co-polfmero) para el
control de COV hidrofobo.
Limites de Emision Alcanzables/Reducciones:
Las eficiencias de recoleccion de los depuradores con ayuda mecanica varian del 80 al 99 por ciento,
dependiendode laaplicacion. Este tipo dedepuradorse basa casi exclusivamente en la impaccion inercial
para la recoleccion de la MP y es capaz de alcanzar altas eficiencias de recoleccion, pero solo con un
consumo proporcional de energia (U.S. Environmental Protection Agency - EPA, la Agenda de Protection
Ambiental en EE.UU.; 1998; Josephs, 1999).
Tipo de Fuente Aplicable: Punto.
Aplicaciones Industrials Tipicas:
Los depuradores con ayuda mecanica son usados en aplicaciones industriales incluyendo el procesamiento
de alimentos (cereal, harina, arroz, sal, azucar, etc.), papel, productos farmaceuticos y quimicos, plasticos,
tabaco, fibra de vidrio, ceramica, y fertilizantes. Los procesos controlados incluyen las secadoras,
cocedoras, operaciones de prensado y molienda, aspersion (recubrimiento de pildoras y barnizde ceramica),
ventilation (respiraderos de recipientes, operaciones de vaciado) y manejo de materiales (estaciones de
transferencia, mezclado, vaciado, embalaje). Sin embargo, la aplicacion de los depuradores con ayuda
mecanica es por lo general limitada debido a altos requisites de mantenimiento (American Air Filter
International, AFF, 1999; EPA, 1998).
Caracteristicas de la Corriente de Emision:
a. Flujo de Aire: Las velocidades del flujo de gas tipicas para un depurador con ayuda
mecanica son de 0.47 a 24 metres cubicos a condiciones estandares porsegundo (m3/s)
(1,000 a 50,000 pies cubicos a condiciones estandares por minuto (scfm)) (AAF, 1998).
b. Temperatura: En general, los depuradores con ayuda mecanica pueden operar a
temperaturas hasta aproximadamente 150°C, o 300°F (Josephs, 1999).
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c. Carga de Contaminantes: Los depuradores con ayuda mecanica pueden aceptar flujos
residuales con cargas hasta 4.5 gramos por metro cubico a condiciones estandares (g/m3),
o 2 granos por pie cubico a condiciones estandares (gr/scf). Sin embargo, pueden aceptarse
cargas mas altas con una pre-limpieza.(Josephs, 1999).
Requisites de Pre-tratamiento de la Corriente de Emision:
Los depuradores con ayuda mecanica suelen ser precedidos por un ciclon u otro pre-limpiador para la
remocion del polvo grueso y desperdicios mas grandes (Avallone, 1996; AAF, 1998).
Informacion de Costos:
Los siguientes datos son los ranges de costo (expresados en dolares del cuarto trimestre de 1995) para los
depuradores con ayuda mecanica de diseno convencional bajo condiciones tipicas de operacion, adaptados
a partirde los formates para estimation de costos de la EPA (EPA, 1996) y referidos a la proporcion del flujo
volumetrico de la corriente de desecho tratada. Para el proposito de calcular el ejemplo de efectividad de
costo, el contaminante se supone como materia particulada a una carga de aproximadamente 7 g/sm3 (3
gr/scf). Los costos no incluyen los costos de pos-tratamiento o desecho del solvente usado o residue.
Los costos pueden ser mas altos que en los ranges mostrados para aplicaciones que requieren materiales
costosos, solventes, o metodosde tratamiento. Como regla, las unidades mas pequenas controlando un flujo
residual de baja concentration seran mucho mas costosas (por unidad volumetrica de proporcion de flujo)
que una unidad grande limpiando un flujo de una carga alta de contaminantes (EPA, 1996).
a. Costo de Capital: $5,500 a $37,000 por nf/s, ($2.60 a $17 por scfm)
b. Costo de Operacion y Mantenimiento: $6,400 a 167,000 por/nVs, ($3 a $79 por scfm),
anualmente
c. Costo Anualizado: $7,200 a $172,000 por m3/s, ($3.40 a $81 por scfm), anualmente
d. Efectividad de Costo: $66 a $1,600 por tonelada metrica ($60 a $1,400 por tonelada
corta), costo anualizado por tonelada por ano de contaminante controlado.
Teoria de Operacion:
Los depuradores mecanicos comprenden aquellos dispositivos en los cuales un rotor accionado por un motor
produce el rocio fino y el contacto del gas y el liquido. Como en otros tipos de depuradores, son las gotas
los cuerpos de recoleccion principales para las particulas de polvo. El rotor actua como un productor de
turbulencia. Un separador de arrastre debe ser utilizado para prevenir el sobrante de rocio. Los dispositivos
comerciales mas sencillos de este tipo son esencialmente ventiladores sobre los cuales agua es rociada
(Perry, 1984).
Ventajas:
Las ventajas de los depuradores con ayuda mecanica incluyen (Cooper, 1994; Air and Waste Management
Association, AWMA, la Asociacion para el Manejo de Aire y Residues, 1992; Josephs, 1999):
1. Pueden adaptarse para manejar pelves inflamables y explosives con poco riesgo;
2. Pueden para manejar neblinas;
3. La eficiencia de recoleccion puede servariada;
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4. Proveen enfriamiento a los gases calientes;
5. Los gases corrosives y polvos pueden ser neutralizados.
Desventajas:
Las desventajas de los depuradores con ayuda mecanica incluyen (Perry, 1984; Cooper, 1994):
1. El liquido efluente puede crear problemas de contamination del agua;
2. El producto de desecho se recolecta en humedo;
3. Alta posibilidad para problemas de corrosion;
4. Se requiere protection contra el congelamiento;
5. El gas de escape puede requerir recalentamiento para evitar una pluma visible;
6. La MP recolectada puede estar contaminada, y puede no ser readable;
7. La disposicion de residue fangoso puede ser muy costosa;
8. El acumulamiento de polvo sobre los rotores puede provocar un desequilibrio; y
9. Las particulas pueden raspar los rotores.
Otras Consideraciones:
Para las aplicaciones con MP, los depuradores en humedo generan residues en forma de licor. Esto crea
la necesidad tanto del tratamiento de aguas residuales como de la disposicion de residues solidos.
Inicialmente, el licor es tratado para separar el residue toxico del agua. El agua tratada puede entonces ser
reutilizada (especificamente si un amphiphilic bloque de un co-polimero esta disuelto en ella) o descargada.
Una vez que el agua es removida, el residue remanente estara en forma de solido o de una pasta aguada.
Si el residue solido es inerte y no toxico, por lo general puede ser desechado en un relleno sanitario. Los
residues toxicos tendran procedimientos mas estrictos para su disposicion. En algunos casos el residue
solido puede tener valor y puede ser vendido o reciclado (EPA, 1998).
Debido a que muchas partes movibles estan expuestas al gas y al liquido depurador, los depuradores con
ayuda mecanica tienen altos requisites de mantenimiento. Las partes mecanicas son susceptibles a la
corrosion, el acumulamiento de MP, y el desgaste (EPA, 1998).
Referencias:
AAF, 1999. AAF International, web site http://www.aafintl.com, accessed May 19, 1999.
Avallone, 1996. "Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers," edited by Eugene Avallone and
Theodore Baumeister, 1tfh Edition, McGraw-Hill, New York, NY, 1996.
AWMA, 1992. Air & Waste Management Association, Air Pollution Engineering Manual, Van Nostrand
Reinhold, New York.
Cooper, 1994. David Cooper and F. Alley, Air Pollution Control: A Design Approach, 2nd Edition, Waveland
Press, Prospect Heights, IL, 1994.
EPA, 1996. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, "OAQPS Control Cost Manual," Fifth
Edition, EPA 453/B-96-001, Research Triangle Park, NC February.
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EPA, 1998. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, "Stationary Source Control Techniques
Document for Fine Particulate Matter," EPA-452/R-97-001, Research Triangle Park, NC, October.
Josephs, 1999. Dan Josephs, Wet Equipment Product Manager, AAF International, (502) 637-0313,
personal communication with Eric Albright, May 21 and 25, 1999.
Perry, 1984. "Perry's Chemical Engineers' Handbook," edited by Robert Perry and Don Green, 6th Edition,
McGraw-Hill, New York, NY, 1984.
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