Tecnologías de Lavado de Gases: Equipos y Funcionamiento
Cámaras o Torres de Pulverización por Gravedad
En este sistema, el gas circula verticalmente a baja velocidad en una cámara (rectangular o cilíndrica). El líquido absorbente se pulveriza mediante boquillas atomizadoras. La circulación de las fases puede ser en contracorriente o cruzada. Incorpora un eliminador de partículas por inercia. Es uno de los lavadores húmedos más empleados para el control de SO2 en industrias de metales primarios no ferrosos, con un uso extendido en plantas de ácido sulfúrico o de azufre elemental.
La eficiencia depende de:
- Tamaño de la gota y de las partículas.
- Velocidad terminal de las gotas.
- Caudal volumétrico del gas y del líquido.
- Altura de la zona de contacto.
- Velocidad superficial del gas.
Absorbedor de Pulverización Autoinducida
El gas pasa a través de un separador de agua, donde se separan las partículas. Es más eficaz que las torres de pulverización, ya que aprovecha la velocidad y energía del gas para inducir la pulverización del absorbente. La eficacia depende del número de impacto inercial (a mayor número, mayor eficacia). Otros factores determinantes son la densidad de la partícula, la velocidad relativa entre partículas y gotas, el diámetro de las gotas y la viscosidad. Una menor tamaño de gota y una mayor velocidad relativa favorecen la eficacia.
Absorbedores de Alta Energía (Venturi)
El gas se acelera en la garganta, donde se pulveriza una corriente perpendicular de agua a alta presión. Agua y gas pasan a un ciclón, donde la separación se produce por fuerza centrífuga (mayor a la gravitatoria). La eficacia depende de la relación de caudales entre líquido y gas, y del número de impactos inerciales (calculados a partir de la velocidad del gas en la garganta y el diámetro medio de las gotas).
Torres de Relleno
Son apropiadas para gases con partículas sólidas. Constan de una cámara cilíndrica con un soporte en forma de parrilla que sostiene el relleno (de elevada área específica). La circulación líquido-gas es en la misma dirección (isocorriente) para favorecer la limpieza del relleno.
Colectores de Lecho Fluido
Poseen uno o varios lechos fluidizados de esferas de material plástico ligero, lo que favorece el contacto entre las fases. El movimiento relativo entre partículas facilita su autolimpieza, reduciendo el riesgo de obstrucciones.
Jet-Scrubbers
El agua pulverizada se inyecta a gran velocidad en la dirección del gas, reduciendo la pérdida de carga del gas. Son torres que pueden estar rellenas (o no) de distintos materiales (fijos o flotantes), por las que circula el gas ascendentemente. En la parte superior hay pulverizadores de agua.
Colector de Platos Perforados con Parrillas de Impacto
El gas pasa a través de ranuras u orificios en platos montados a distintas alturas dentro de una carcasa cilíndrica. Sobre las perforaciones hay pantallas o placas de impacto. El gas, al pasar por los orificios, adquiere alta velocidad, atomizando o arrastrando gotas de líquido que captan partículas de sólido. Las gotas chocan con las placas de impacto y caen al líquido del plato.
Descripción de Tecnologías de Absorción de Gases
Lavadores Húmedos o Scrubbers
Son los equipos más utilizados. Consisten en torres (con o sin relleno de materiales fijos o flotantes) por las que circula el gas ascendentemente. En la parte superior, hay pulverizadores de agua.
Torres de Pulverización por Gravedad o Torres Rociadoras
Son torres verticales de sección circular. El líquido absorbente se pulveriza desde boquillas atomizadoras. Se suelen colocar bafles perpendiculares al flujo para aumentar el contacto entre el líquido lavador y las partículas contaminantes.
Cámaras Ciclónicas o Torre Lavadora Centrífuga
El gas entra tangencialmente por la parte inferior y asciende en forma de vórtice. Chorros de líquido lavador (también tangenciales) ayudan a aglomerar y propiciar el choque con las partículas.
Torre de Relleno o Lecho Empacado
El líquido lavador fluye hacia abajo, mientras que el gas asciende a través de un lecho de plástico, cerámica, madera, etc. El objetivo principal es aumentar el contacto gas-líquido.
Colectores de Lecho Fluido o Lecho Flotante
A diferencia de las torres de lecho empacado, tienen varias capas de esferas de baja densidad. Cuando la corriente de gas contaminado pasa a través del lecho (de abajo hacia arriba), estas esferas se mueven, mejorando la eficiencia.
Colectores Tipo Venturi
Tienen una garganta que acelera la corriente de gas. El aumento de velocidad y turbulencia atomiza el líquido en pequeñas gotas. Posteriormente, se utiliza un separador ciclónico.
Absorbedores de Pulverización Autoinducida o Colectores de Atomización en Orificio
La corriente de gas cargada de partículas se dirige hacia la superficie de una pileta con líquido absorbente. Al pasar por el orificio, el gas arrastra el líquido en forma de gotas. La velocidad y turbulencia del gas aumentan al atravesar los orificios, mejorando la interacción entre partículas y gotas.
Torres de Platos
Son cilindros verticales donde líquido y gas se ponen en contacto sobre platos. El líquido desciende por gravedad, pasando de un plato a otro por tubos de bajada. El gas fluye hacia arriba a través de orificios, dispersándose.