Equipos requeridos para control de emisiones atmosfericas en calderas

 In Calidad de aire

Bogotá D.C. Enero 15 de 2025 (VERLEK INGENIERIA SAS-COLOMBIA)

Necesidad de uso de sistemas de control de emisiones en calderas de generacion de vapor  

Las calderas y hornos que emplean carbón y combustibles liquidos como combustible generan emisiones atmosféricas que contienen partículas, gases contaminantes y compuestos nocivos para la salud y el medio ambiente como óxidos de azufre (SOₓ), óxidos de nitrógeno (NOₓ) y material particulado (MP). Para mitigar su impacto ambiental, es fundamental implementar sistemas de control de emisiones que sean eficientes y compatibles con la operación industrial. En esta ocasion, exploraremos un esquema de control de emisiones ampliamente implementado en la industria que combina un multiciclón, un filtro de mangas y un lavador de gases tipo Venturi con separador ciclónico.

 

SISTEMAS DE CONTROL DE CONTAMINANTES EN FUENTES FIJAS DE EMISIONES

 

 

1. Multiciclón: Separación de Partículas Gruesas

El multiciclón es el primer sistema en la línea de control y actúa como un separador primario de material particulado grueso. Su diseño consta de múltiples ciclones en paralelo que aprovechan la fuerza centrífuga para remover partículas grandes (diámetro > 10 µm) del flujo de gases.

    • Principio de operación: Los gases cargados de partículas ingresan tangencialmente al multiciclón, generando un movimiento rotacional que fuerza a las partículas a precipitar hacia las paredes del ciclón y caer en un colector.
    • Eficiencia esperada: Entre el 80% y el 90% para partículas de mayor tamaño.
    • Ventaja principal: Reduce la carga de partículas hacia las etapas posteriores, optimizando la eficiencia global del sistema.

 

2. Filtro de Mangas: Captura de Material Particulado Fino

Después del multiciclón, los gases se conducen a un filtro de mangas, que es altamente eficiente para la remoción de partículas finas (< 10 µm). Este sistema emplea bolsas de tela porosa que actúan como un medio de filtración.

    • Principio de operación: Los gases pasan a través de las mangas, mientras que las partículas se quedan retenidas en la superficie del medio filtrante. La limpieza de las mangas se realiza periódicamente mediante un sistema de pulsos de aire comprimido.
    • Eficiencia esperada: Hasta el 99.9% para partículas menores a 10 µm.
    • Ventaja principal: Proporciona una alta eficiencia incluso con material particulado fino, contribuyendo al cumplimiento de normativas estrictas.

 

3. Lavador de Gases Tipo Venturi con Separador Ciclónico: Control de Gases y Partículas Finísimas

El lavador de gases tipo Venturi es una tecnología que combina la remoción de partículas submicrónicas y la reducción de contaminantes gaseosos como el SOₓ. En esta etapa, se introduce un líquido de lavado (normalmente agua o una solución alcalina) que interactúa con los gases contaminantes.

  • Principio de operación del Venturi:
    • Los gases pasan a través de una garganta Venturi donde son atomizados en contacto con el líquido de lavado, lo que genera una alta interacción entre las partículas/gases y el líquido. Las partículas finísimas quedan atrapadas en las gotas del líquido.
  • Separador ciclónico:
    • Después del Venturi, los gases húmedos pasan a un separador ciclónico, donde las gotas cargadas de contaminantes son removidas por fuerza centrífuga.
  • Eficiencia esperada:
    • Reducción de SOₓ: Hasta el 95% cuando se utiliza un líquido de lavado alcalino. Remoción de partículas finas (< 1 µm): Entre el 90% y el 99%.

 

Beneficios del Sistema Integrado

El uso de un sistema en cascada que combina multiciclón, filtro de mangas y lavador de gases tipo Venturi con separador ciclónico garantiza un control eficiente y progresivo de las emisiones. Este enfoque tiene las siguientes ventajas:

  • Reducción de emisiones de partículas y gases nocivos: Cumple con normativas ambientales rigurosas, como las establecidas por la EPA o las regulaciones locales.
  • Optimización operativa: La configuración secuencial disminuye la carga sobre cada etapa, prolongando la vida útil de los equipos y reduciendo costos de mantenimiento.
  • Adaptabilidad: Puede ajustarse a diferentes tipos de carbón y condiciones de operación, proporcionando flexibilidad industrial.

Implementar este sistema integrado requiere un diseño cuidadoso y un mantenimiento regular para garantizar su funcionamiento óptimo. Además, se recomienda monitorear continuamente las emisiones y los parámetros operativos, utilizando sensores y sistemas de control automático, para mantener la eficiencia y el cumplimiento normativo.

¿Tienes preguntas sobre este sistema o necesitas ayuda para diseñar uno adaptado a tus necesidades? Déjanos tus comentarios y estaremos encantados de ayudarte.

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