Hoja De Datos Tecnología De Control De Contaminación Del Aire Depurador Por Condensacion


EPA-452/F-03-045
Hoja de Datos - Tecnologia de Control
de Contaminacion del Aire
Nombre de la Tecnologia: Depurador por Condensation
Este tipo de tecnologia es una parte del grupo de controles para los contaminantes del aire llamados
colectivamente "depuradores en humedo."
Tipo de Tecnologia: Remocion de contaminantes por el uso de la condensation para aumentar el tamano
de las particulas de contaminante, seguida por interceptacion inercial.
Contaminantes Aplicables:
Los depuradores por condensation estan tipicamente destinados para el control de la materia particulada
(MP) fina con un diametro aerodinamico de aproximadamente entre 0.25 y 1.0 micras (jjm)(Sun, 1994).
Limites de Emision Alcanzables/Reducciones:
Las eficiencias de recoleccion mas grande del 99 por ciento han sido reportadas para las emisiones de
particulados, basadas en resultados de estudios (Sun, 1994).
Tipo de Fuente Aplicable: Punto
Aplicaciones Industrials Tipicas:
Los depuradores por condensation estan destinados para uso en el control de las corrientes de gas-residual
que contienen MP fina, y estan disenados especificamente para capturar la MP fina la cual ha escapado de
un dispositivo de control primario para MP. La tecnologia es adecuada para ambas instalaciones nuevas o
renovadas. Los sistemas de depuration por condensation son una tecnologia relativamente nueva y por lo
general todavia no estan disponibles comercialmente (Sun, 1994; Environmental Protection Agency - EPA,
la agencia de protection del ambiental en EE. UU., 1998; McMurry, 1999).
Caracteristicas de la Corriente de Emision:
a.	Flujo de Aire: Los flujos de aire tipicos son del orden de 10 metros cubicos a condiciones
estandares porsegundo (m3/s) o 21,000 pies cubicos a condiciones estandares por minuto
(scfm) (Sun, 1994).
b.	Temperatura: El gas de desecho entrando a un depurador por condensation es
generalmente enfriado hasta condiciones de saturation, aproximadamente 20 a 26°C (68 a
78°F) (Sun, 1994).
c.	Carga de Contaminantes: La carga de contaminantes depende de la efectividad de control
para la MP del sistema de control primario para MP. La MP fina puede, en ciertos casos,
comprender hasta un 90 por ciento de la masa total de las emisiones de MP de una fuente
de combustion, y muchas tecnologias de control primarias tienen eficiencias de recoleccion
relativamente bajas para MP fina (Sun, 1994).

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d. Otras Consideraciones: La fraction fina de las emisiones de MP provenientes de una
fuente de combustion con frecuencia contienen cadmio y otros metales. El uso de un
depuradorporcondensation para capturarla fina MP puede proporcionarun metodo efectivo
de reduction de la emision de metales (Sun, 1994).
Requisitos de Pre-tratamiento de la Corriente de Emision:
Para el control de MP proveniente de fuentes de combustion, el gas de escape entra a una area de
coagulation (por ejemplo, un sistema de ductos, una camara, o un ciclon) para reducir el numero de
particulas ultra fina, y enseguida a un acondicionador de gases para enfriar el gas hasta una temperatura y
un estado de saturation convenientes. Esto generalmente se logra por medio de un intercambiador de calor
por recuperation de calor de desecho para reducir la temperatura del gas de escape o rociando agua
directamente dentro de la corriente de gas caliente de escape. Por lo general no es ni practico ni efectivo en
costo enfriar los gases de escape a temperaturas pordebajo de los valores del ambiente. Los depuradores
por condensation estan generalmente indicados para ser usados corriente abajo de otro depurador (por
ejemplo, un depurador tipo venturi) que ya haya removido la MP >1.0 ^m de diametro aerodinamico (Sun,
1994).
Informacion de Costos:
A continuation se proporciona la informacion sobre el costo (expresado en dolares del cuarto trimestre de
1993)de readaptarun sistema de depuration existente con un depurador por condensation bajocondiciones
tipicas de operation, adaptado a partirde los formatos para estimation de costos de la EPA (EPA, 1996) y
referidos a la velocidad del flujo volumetrico de la corriente de desecho tratada. Para el proposito de calcular
el ejemplo de efectividad de costo, el contaminante es MP a una carga de aproximadamente 7 gramos por
metro cubico a condiciones estandares (g/m3) o 3 granos por pie cubico a condiciones estandares (gr/scf).
Los costos no incluyen los costos para el pre-tratamiento o desecho del solvente usado o residuo (Sun, 1994).
a. Costo de Capital: $13,000 por m3/s, ($6.00 por scfm)
b. Costos de operacion y Mantenimiento: $5,300 por m3/s, ($2.50 por scfm), anualmente
c. Costo Anualizado: $7,000 por m3/s, ($3.40 por scfm), anualmente
d. Efectividad de Costo: $65 portonelada metrica ($59 portonelada corta), costo anualizado
portonelada porano de contaminante controlado.
Teoria de Operacion:
La depuration por condensation es un avance relativamente reciente en la tecnologia de depuration en
humedo. La mayoria de los depuradores convencionales se atienen a los mecanismos de impaction y
difusion para lograr el contacto entre la MP y las gotas de liquido. En un depurador por condensation, la MP
actua como nucleos de condensation para la formation de gotas. Generalmente, la depuration por
condensation depende primero de establecer condiciones de saturation en la corriente de gas. En cuanto
la saturation sea lograda, se inyecta vapor en la corriente de gas. El vapor crea una condition de super-
saturation y conduce a la condensation de agua sobre la MP fina en la corriente de gas. Enseguida, las
gotas condensadas grandes son removidas por uno de los varios dispositivos convencionales, tales como
un eliminadorde neblina de alta eficiencia (EPA, 1998).
Ventajas:
1. Las ventajas de los depuradores por condensation incluyen (Cooper, 1994):
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2. Capacidad para manejar polvos inflamables y explosivos con poco riesgo.
3. Capacidad para manejar MP Una
4. La eficiencia de recoleccion puede ser variada; y
5. Los gases corrosivos y polvo pueden ser neutralizados.
Desventajas:
Las desventajas de los depuradores por condensacion incluyen (Perry, 1984, Cooper, 1994):
1. El Ifquido efluente puede crear problemas de contamination del agua;
2. El producto de desecho se recolecta en humedo;
3. Alto potencial para problemas de corrosion;
4. Se requiere protection contra el congelamiento;
5. El gas de salida puede requerir recalentamiento para evitar una pluma visible;
6. El material particulado recolectado puede estar contaminado, y puede no ser readable; y
7. La disposition de residuo fangoso puede ser muy costoso.
Otras consideraciones:
Para las aplicaciones con MP, los depuradores en humedo generan residuos en forma de pasta aguada. Esto
crea la necesidad tanto del tratamiento de aguas residuales como de la disposition de residuos solidos.
Inicialmente, la pasta aguada es tratada para separar el residuo toxico del agua. El agua tratada puede
entonces ser reutilizada o descargada.
Una vez que el agua es removida, el residuo remanente estara en forma de solido o de licor. Si el residuo
solido es inerte y no toxico, por lo general puede ser desechado en un relleno sanitario. Los residuos toxicos
tendran procedimientos mas estrictos para su disposition. En algunos casos el residuo solido puede tener
valor y puede servendido o reciclado (EPA, 1998).
Referencias:
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.
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.
McMurry, 1999. Peter McMurry, University of Minnesota, Department of Mechanical Engineering, (612) 624-
2817, personal communication with Eric Albright, May 25, 1999.
Perry, 1984. "Perry's Chemical Engineers' Handbook," edited by Robert Perry and Don Green, 6th Edition,
McGraw-Hill, New York, NY, 1984.
Sun, 1994. Jinjun Sun, Benjamin Liu, Peter McMurry, and Stephen Greenwood, "A Method to Increase
Control Efficiencies of Wet Scrubbers for Submicron Particles and Particulate Metals," J. Air & Waste
Management Association, 44:2, February 1994.
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