Emisiones gaseosas de un molino
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Tratamiento de emisiones gaseosas en molino
• Fiorella Varela
• Fernando Livio
• Manuel Vega Di Nezio
Debemos diseñar un sistema para eliminar partículas en
las emisiones gaseosas de una planta harinera. Se deberá
suponer una caudal en la chimenea de 60 m^3/min y un
contenido de partículas totales de 900 mg/Nm3.
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Sistema de transporte de harina en molino
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Analizando el caudal y la cantidad de material particulado
otorgados en la consigna…
60 m3/min * 0,9 g/m3 = 54 g/min 3,24 kg/h
…llegamos a la conclusión de que la baja cantidad de material
transportado por unidad de tiempo, nos indica que la
corriente ya ha sido tratada mediante un ciclón…
Ciclón
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Un separador ciclónico es un equipo
que permite retirar partículas
groseras de una corriente gaseosa
utilizando un vórtice para la
separación. El producto transportado
(en nuestro caso harina) entra
al ciclón tangencialmente, golpea
contra las paredes, pierde energía
cinética y cae.
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Teniendo en claro la función del ciclón, podremos centrar
nuestro diseño del sistema para tratar la corriente gaseosa , en
un filtro de mangas.
Dicho equipo nos permitirá
cumplir con los requerimientos
establecidos por la Ley 5965,la
cual protege a la atmosfera de
las emisiones gaseosas
contaminantes.
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Ley 5965
decreto 3395/96
Filtro de mangas Características generales
Está compuesto por una serie de
mangas (bolsas cilíndricas, con una
malla de alambre que les proporciona
la forma, recubiertas exteriormente
por el tejido en cuestión). Se colocan
en un canasto portamangas, de
manera de darle un formato
parecido al de un tubo.
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
La corriente ingresa y se ve
forzada a atravesar los filtros
desde afuera hacia dentro,
quedando así retenido el
particulado en la cara
externa del filtro que luego
es recogido en una tolva que
se encuentra en la parte
inferior.
Una vez que el gas ha sido
filtrado, éste fluye (ya
limpio) a través de la
salida y se descarga a la
atmósfera por medio de un
ventilador.
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Resumiendo
Los filtros de mangas tienen dos
funciones :
- Recuperar los finos que los
ciclones no hayan podido separar
del aire de los transportes y
aspiraciones
- Disminuir la cantidad de sólidos
liberados a la atmosfera
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Ventajas - La eficiencia es elevada y llegan alcanzar valores del 99.9 %
- Retención de partículas pequeñas del orden de 0.1 micrón
debido a la capa de polvo que se forma en su superficie.
- Los poros de los filtros suelen ser del orden de 50 micrones.
-Las concentraciones de salida suelen alcanzar
valores del orden de los 5 mg / Nm3
- Hay distintas características de los materiales
filtrantes en función de la resistencia a la
temperatura, abrasión, solventes, etc.
- Permite manejar flujos de gas pequeños o
muy grandes
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- Elevado costo inicial
- Mayor mantenimiento
- Alta pérdida de carga
- Limitaciones en cuanto a la
temperatura.
- Requerimiento de gran espacio
- Dificultad para la detección de
mangas filtrantes rotas
Desventajas
Filtro de mangas Diseño particular
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Por estándar europeo se considera que por cada m2 de
superficie filtrante, se tratan 3m3/min. Entonces;
3m3/min________1m2
60m3/min_______x= 20m2 Superficie de filtro necesaria
Comúnmente en la industria harinera, y para estas condiciones,
se pueden utilizar mangas filtrantes de 1200mm de largo
(generalmente son longitudes múltiplos de 3) y 120mm de
diámetro. Calcularemos la superficie requerida, teniendo en
cuenta que las mangas poseen forma cilíndrica, a través de la
formula :
Área de filtrado de 1 manga = perímetro * largo+ 2 * área de la
base
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AFM = π*D*L + 2*π*R2
AFM = π*0,12m*1,2m+2*π*(0,06m)2
AFM = 0,475m2
De esta forma:
0,475m2______1 manga
20m2_________x= 42 mangas
Considerando que el material filtrante puede no ser 100 %
eficiente (atoramiento, diferencias de temperatura, etc.),
podemos considerar un rendimiento del 90% para
asegurarnos la total filtración de la corriente transportada.
Con este “factor de seguridad”, obtenemos un total de 47
mangas para nuestro filtro.
Filtro de mangas Costos
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
De diseño:
- El montaje del equipo varia en función de las características
del MP a tratar, de la temperatura, del material utilizado para
las mangas, de la densidad de la tela, etc. Por lo general, este
equipo ronda los 15.000 U$$
- Se debe considerar el costo de mantenimiento, ya que las
partes del filtro cumplen su vida útil (por ejemplo, las mangas)
De operación:
- Mientras mas eficiencia de filtrado se pretenda, mayor caída
de presión se generara, lo que requerirá un mayor consumo
energético.
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En la industria harinera, y para estas condiciones,
mayoritariamente se utilizan filtros “300/300 pp”. El numero
se refiere a la densidad que presenta la manga del filtro y pp
al material de la misma: poliéster punzonado. Entonces con
un filtro de 47 mangas, y tomando en cuenta la gran
eficiencia del filtro, se liberarán a la atmósfera
concentraciones de
partículas dentro del rango
permitido por la ley.
Filtro de mangas Beneficios
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Mas allá del alto costo que implica el montaje de un filtro de
mangas, es indispensable en la industria harinera, por los
beneficios que ofrece, a saber:
- Se recuperan parte de los finos que el ciclón no pudo retener,
reduciendo la merma.
- Se evitan multas y se habilita la planta para poder producir
- Se protege a la atmosfera de las contaminaciones gaseosas.
Conclusiones
Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Cada proceso generador de contaminantes debe ser analizado
cuidadosamente para poder escoger el sistema más eficiente
y económicamente factible.
El equipo utilizado en el sistema es uno de los más caros en el
mercado, pero resulta ser el más eficiente para la eliminación
de partículas. La incorporación de un filtro de mangas nos
garantiza una liberación de partículas a la atmósfera dentro
de los límites permitidos por la legislación, y
consecuentemente el aseguramiento de la calidad del medio
ambiente, la recuperación de mermas para mejorar la
productividad y ,fundamentalmente, la apertura de la planta
por cumplir con lo establecido por la ley.
Bibliografía
Gracias por su atención