UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO ANZOÁTEGUI

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CS. APLICADASDEPARTAMENTO DE INGENIRÍA QUÍMICA

OPERACIONES UNITARIAS II

INTEGRANTES:Maikol Alterio CI: 20993588Cesar Vargas CI: 21391312

Ciclones y Filtros

Electroestáticos

Ciclón Electroestático

Los ciclones constituyen uno de los medios menos costosos de recolección de polvo, tanto desde el punto de vista de operación como de la inversión. Estos son básicamente construcciones simples que no cuentan con partes móviles, lo cual facilita las operaciones de mantenimiento. Pueden ser hechos de una amplia gama de materiales y pueden ser diseñados para altas temperaturas (que ascienden incluso a 1000 °C) y presiones de operación.Los ciclones  son  adecuados  para  separar  partículas con diámetros mayores de 5 µm, aunque partículas mucho más pequeñas, en ciertos casos, pueden ser separadas. Como los ciclones tienen una relativa baja eficiencia, sobre todo para partículas pequeñas (<10µm), en muchas ocasiones se complementan con filtros de manga (BF) o Filtros electrostáticos (ESP).

Principales problemas de las partículas finas

• Los límites de emisiones de las partículas finas se han incrementado estrictamente debido a la relevancia de los efectos dañinos a la salud en procesos de separación Gas-Solido

• La mayoría de los procesos de producción de energía están asociados con la emisión de partículas finas.

• las industrias químicas manipulan productos en forma de polvos finos, lo cual presenta una gran pérdida de la producción

Procesos donde se aplica la recuperación de polvo

• Productos farmacéuticos• Químicos• Ingredientes Alimenticios• Nanopartículas• Procesamiento de los minerales• Fertilizantes• Catalizadores

Filtros Electroestáticos En todos los procesos industriales, uno de ellos la cocción de alimentos en bares y restaurantes, se generan una serie de subproductos, de muchos de ellos ya se ha demostrado que afectan la salud de las personas ó a su bienestar y que deterioran a la vez el medio ambiente. Este producto, esta pensado para paliar estos efectos. A diferencia de la mayoría de los filtros mecánicos que simplemente captan las partículas aerotransportadas más grandes, los purificadores electrónicos atraen y retienen los contaminantes como si fueran poderosos imanes.

Ciclones electroestátic

os

Filtros Electroestáticos

Ventajas Desventajas

• Costo relativamente bajo (precio e instalación)

• Opera a Altas Temperaturas

• Bajo Mantenimiento

• Eficiencia Baja(especialmente para partículas finas)

• Limitado para partículas secas

• Costo de Operación alto (debido a las perdidas de presión)

• Costo de operación bajo (amenos que sea a una eficiencia alta)

• Eficiencia Alta• Habilidad para manejar

altos caudales de Gas con poca perdida de presión

• Manejo de Partículas secas y húmedas

• Flexibilidad de temperaturas

• Alto Costo

• Ocupa un gran espacio

• Inflexible una vez ya instalado

• Falla a la hora de tratar partículas que tienen una alta resistividad

Concentración de azufre

APLICACIONES TRADICIONALES DE LOS ELECTROFILTROS

Industria Caudal de gas (m3/min) Rendimiento (%)

Centrales térmicas de carbón

10.000-45.000 98 - 99,6

Fábricas de cemento 1.500-28.000 95 - 99,9

Siderurgia 500-6.000 95 - 99,9

Metalurgia no férrea 200-28.000 90 - 98

Pulpa y papel 1.500-4.000 90 - 95

Refinerías (FCC) 1.500-4.000 98 - 99,9

Nieblas ácidas 70-600 95 - 99

Industria química 100-600 90 – 99

Origen del Filtro electroestáticoEn 1907 el Dr. Frederick G. Cottrell solicitó una patente de un dispositivo para cargar partículas y después recolectarlas a través de la atracción electrostática: el primer precipitador electrostático. el era entonces profesor de Química en la Universidad de California en Berkeley. Cottrell primero utiliza el dispositivo para la recolección de niebla de ácido sulfúrico emitida de varias actividades de fábricas de ácido y de la fundición. Cottrell reconoció el potencial de negocio de su invento y decidió utilizar eso para financiar la investigación científica mediante la creación en 1912 de la fundación llamada Research Corporation a la que el asigno las patentes. Research Corporation ha proporcionado el financiamiento vital de muchos proyectos científicos: los experimentos sobre cohetería de Goddard, ciclotrón de Lawrence, los métodos de producción para vitaminas A y B1, entre otros.

Principios y FundamentosUn precipitador electrostático es una unidad industrial de control de emisiones.

Es un equipo de muy alta eficiencia que funciona al ionizar (cargar eléctricamente) las partículas contaminantes para que se puedan mover fuera de la corriente de gas, posteriormente éstas pasan entre unas placas con carga contraria a la de la ionización por lo que se adhieren a éstas. Cuando las placas se encuentran impregnadas con los contaminantes son descargadas y sacudidas por golpes en seco, para que los contaminantes caigan a una tolva inferior

Principios y Fundamentos

Etapas fundamentales:

Ionización de las partículas:

1. La ionización de las partículas suspendidas en el aire, lo logramos haciendo pasar aquellas a través de un sistema de electrodos construidos con hilos de tungsteno de 0,2 mm. de Ø y unas placas de aluminio.

2.- Cargadas ya las partículas suspendidas, al pasar a través de un campo electrostático, construido por un conjunto de placas de aluminio conectadas alternativamente a distinto potencial, se mueven hacía los electrodos donde quedan depositadas. En el caso de gotas líquidas, se produce coalescencia, y la película líquida se aprecia se desliza a lo largo de las placas de aluminio.

Principios y Fundamentos

3-. Eliminación del material recogido en los electrodos, mediante la limpieza de los mismos.

Las partículas recolectadas se deslizan una vez que son separadas del recolector hacia la tolva.

Principios y Fundamentos

Factores de Operación

En general los precipitadores electrostático no son muy apropiados para uso en procesos que sean demasiado variables, debido a que son muy sensibles a las fluctuaciones en las condiciones de la corriente de gas (velocidad, temperatura, composición de las partículas y del gas, y el carga de las partículas). Son difíciles de instalar en sitios con espacio limitado puesto que deben ser relativamente grandes para obtener las bajas velocidades de gas necesarias para la recolección eficiente de partículas

Eficiencia

Las principales formas que afectan la eficiencia son:

1. Espacio entre placas.

2. Velocidad de flujo.

3. Área de recolección.

4. Velocidad de migración.

5. Voltaje.