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). '<3 Hoja de Datos EPA-CICA 1 Depurador por Condensacion ------- 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): Hoja de Datos EPA-CICA 2 Depurador por Condensacion ------- 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. Hoja de Datos EPA-CICA 3 Depurador por Condensacion ------- |