Química Ambiental: Procesos de Captura de Partículas - Tema 5 II

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Questions and Answers

¿Qué variable afecta la eficiencia de captura de partículas por gotas de agua según el número de separación (Ns)?

  • El tamaño de las gotas
  • La relación dp/Db (correct)
  • La densidad de la partícula
  • La velocidad de las gotas

En el cálculo del número de separación (Ns), ¿qué representa la variable V?

  • La velocidad relativa de la gota respecto a la partícula (correct)
  • La viscosidad del líquido
  • La velocidad del gas
  • El volumen de la gota

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor cómo aumenta la captura de partículas por gotas de agua?

  • Aumentando la temperatura de las gotas
  • Aumentando la viscosidad del líquido
  • Aumentando la relación dp/Db (correct)
  • Aumentando la relación de densidades entre el gas y la partícula

¿Cuál es el papel de los lavadores Venturi en los sistemas de eliminación?

<p>Eliminar partículas en vía húmeda (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué factor se relaciona con el rendimiento de eliminación en los lavadores Venturi?

<p>El tamaño de la partícula y la caída de presión (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué etapa del proceso de separación electrostática implica la carga de las partículas?

<p>Ionización del gas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de los electrofiltros respecto a las temperaturas de operación?

<p>Pueden operar a temperaturas de hasta 700 ºC (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los rendimientos de eliminación es correcta?

<p>Dependen de las propiedades de las partículas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso determina la velocidad de migración de las partículas en un electrofiltro?

<p>La etapa lenta del transporte (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el efecto corona en un electrofiltro?

<p>La ionización del gas y carga de las partículas (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica está relacionada con los bajos costes de operación de los electrofiltros?

<p>Su eficacia de separación variable (A)</p> Signup and view all the answers

En el contexto de los electrofiltros, ¿qué se entiende por 'separación de las partículas recogidas'?

<p>El proceso final donde las partículas son retiradas de la superficie colectora (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de resistividad típico de los materiales en los electrofiltros?

<p>10-3 - 10^14 Ω·cm (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué parámetro no se considera constante en la ecuación de Walter Deutsch para un electrofiltro?

<p>Velocidad de migración de las partículas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué método se utiliza para recuperar las partículas de polvo de los electrodos receptores?

<p>Golpeo mecánico (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de valores que puede oscilar el parámetro K en la ecuación de Matts-Ohnfeldt?

<p>0,4 a 0,6 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición se busca para alcanzar altas eficiencias de recolección de polvos en los electrofiltros?

<p>Resistividades entre 10^7 y 10^10 Ω·cm (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las partículas en los electrofiltros cuando la resistividad es baja?

<p>Pierden su carga lentamente (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes no es una parte principal de un electrofiltro?

<p>Sistema de ventilación (B)</p> Signup and view all the answers

En la ecuación principal del electrofiltro, ¿qué representa la letra η?

<p>Rendimiento de eliminación (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto que se genera por una baja resistividad en los electrofiltros?

<p>Efecto de corona inverso (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué importancia tiene la resistencia del material en el rendimiento de los sistemas de eliminación de partículas?

<p>Influye significativamente en la eficiencia de recolección (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto se considera despreciable en la ecuación de Walter Deutsch?

<p>Re-arrastre de partículas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el rearrastre de partículas es correcta?

<p>Se ve afectado por la resistividad del material (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición se establece sobre el gas en el interior del electrofiltro?

<p>Velocidad constante del gas (D)</p> Signup and view all the answers

La ecuación de Matts-Ohnfeldt tiene en cuenta principalmente el:

<p>Tamaño de las partículas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué variable se considera esencial en el rendimiento de los electrodos en los sistemas de eliminación de partículas?

<p>La resistividad de los materiales (A)</p> Signup and view all the answers

Al considerar factores de rendimiento en un electrofiltro, que resistividad sería considerada demasiado alta?

<p>10^14 Ω·cm (B)</p> Signup and view all the answers

En un electrofiltro, ¿qué componente se encarga de emitir los electrones?

<p>Electrodos de emisión (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué descripción de la superficie de las placas colectoras es correcta?

<p>Con una textura rugosa para mejor adhesión (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las tolvas en un sistema de electrofiltro?

<p>Recoger partículas eliminadas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes variables no influye en la sección de paso de un electrofiltro?

<p>Número de secciones (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué fórmula representa la longitud total del electrofiltro (EPS)?

<p>Lt = N s ·L p + ( N s − 1)·Ls + Lin + Lout (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango permitido para la longitud de la placa colectora (Lp) en un electrofiltro?

<p>1.0 a 4.0 m (B)</p> Signup and view all the answers

La relación de aspecto (ra) se define cómo?

<p>Longitud/Altura del conducto (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango para la altura de las placas colectoras (h) en un electrofiltro?

<p>8 a 15 m (B)</p> Signup and view all the answers

El espacio entre secciones o campos (Ls) está en el rango de?

<p>0.5 a 2.0 m (D)</p> Signup and view all the answers

La fórmula para el área colectora total (A) incluye qué variables?

<p>Altura, longitud y número de secciones (C)</p> Signup and view all the answers

El número de secciones (Ns) puede variar entre?

<p>2 a 8 (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué determina la longitud de la caja en un electrofiltro?

<p>Rendimiento deseado (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Electrofiltros: ¿Qué son?

Los electrofiltros son dispositivos que utilizan la electricidad estática para eliminar partículas de gases.

Electrofiltros: Generación de electricidad estática

La electricidad estática se genera en el electrofiltro creando una diferencia de potencial entre el electrodo de corona y el electrodo colector.

Electrofiltros: Cargando partículas

Las partículas en el gas se cargan eléctricamente por el campo eléctrico creado por el electrofiltro.

Electrofiltros: Atracción de las partículas

Las partículas cargadas son atraídas hacia el electrodo colector con carga opuesta.

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Electrofiltros: Rendimiento de la separación

El rendimiento de la separación depende de varios factores, como las características de las partículas (tamaño, forma, conductividad) y las condiciones de operación (velocidad del gas, voltaje, temperatura).

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Electrofiltros: Aplicaciones

Los electrofiltros se utilizan en la industria para eliminar partículas de gases y se consideran una tecnología eficiente para controlar la emisión de contaminantes a la atmósfera.

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Electrofiltros: Transporte de partículas

Las partículas cargadas se transportan hacia el electrodo colector a través del movimiento de iones en el aire.

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Eliminación de partículas separadas

Proceso de eliminación de partículas de polvo que se adhieren a los electrodos de un electrofiltro.

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Golpeo mecánico

Las partículas de polvo acumuladas en los electrodos se desprenden mediante un impacto mecánico.

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Rearrastre

La capacidad de las partículas de polvo de volver a ser arrastradas por el flujo de aire.

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Resistividad

Propiedad que determina la facilidad con la que la electricidad fluye a través de un material.

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Velocidades de migración

La velocidad a la que las partículas de polvo se mueven hacia los electrodos bajo la influencia del campo eléctrico.

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Valores óptimos de resistividad

Un rango de valores de resistividad que permite una alta eficiencia de recolección de polvo en un electrofiltro.

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Efecto de corona inverso

Se refiere a la descarga de electricidad en sentido contrario a la corriente de flujo normal en un electrofiltro.

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Capa adherida al electrodo colector

Una capa de polvo que se acumula en los electrodos del electrofiltro que afecta su rendimiento.

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Pérdida de carga

La capacidad de las partículas de polvo de perder su carga eléctrica al entrar en contacto con el electrodo colector.

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Ecuación de Walter Deutsch

Es una ecuación que describe el rendimiento de eliminación de partículas en un electrofiltro, basado en la velocidad de migración de las partículas, la superficie de las placas colectoras y el caudal de gases.

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Ecuación de Matts-Ohnfeldt

Esta ecuación es una modificación de la ecuación de Walter Deutsch, donde se introduce un factor K para tener en cuenta el tamaño de las partículas. El factor K oscila entre 0.4 y 0.6.

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Electrofiltro

Es un dispositivo utilizado para eliminar partículas de gases mediante la aplicación de un campo eléctrico.

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Placas colectoras

Son las placas metálicas con carga opuesta al electrodo de emisión, donde se depositan las partículas cargadas.

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Electrodo de emisión

Es el electrodo que genera un campo eléctrico de alta tensión, ionizando el gas.

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Caja del precipitador

Es la caja que contiene los electrodos de emisión, las placas colectoras y el sistema de limpieza.

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Sistemas de golpeo

Es un sistema mecánico que sacude las placas colectoras para eliminar las partículas acumuladas.

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Equipo eléctrico y de control

Estos son los componentes electrónicos que controlan el voltaje y el funcionamiento del electrofiltro.

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Eficiencia de un electrofiltro

El electrofiltro es un dispositivo eficaz para eliminar partículas de gases, pero su eficiencia depende de varios factores, como el tamaño y la naturaleza de las partículas, así como las condiciones de operación.

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Número de separación (Ns)

La eficiencia con que las partículas son capturadas por las gotas de agua aumenta cuando la razón entre el diámetro de la partícula (dp) y el diámetro de la gota (Db) es mayor.

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Número de separación (Ns)

Mide la fracción de partículas capturadas por una gota de agua en un lavado Venturi.

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Relación dp/Db

Una relación mayor entre dp/Db significa que la diferencia en la velocidad entre la gota y la partícula es mayor, lo que facilita la captura de las partículas.

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Lavador Venturi

Un tipo de lavador Venturi que utiliza la fuerza de impacto provocada por el flujo de aire a alta velocidad para capturar las partículas.

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Separador por vía húmeda: Lavador Venturi

Un tipo de separador húmedo que utiliza la fuerza de impacto del flujo de aire a alta velocidad para capturar partículas en una zona estrecha.

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Sección de paso en un electrofiltro

El tamaño de la sección de paso en un electrofiltro depende principalmente del volumen de gas que se va a tratar.

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Longitud de la caja del electrofiltro

La longitud de la caja del electrofiltro determina la eficiencia de la depuración.

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Longitud total del electrofiltro (EPS)

La longitud total del electrofiltro (EPS) se calcula sumando la longitud de las placas colectoras, la longitud de los espacios entre secciones, y la longitud de las secciones de entrada y salida.

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Número de secciones en un electrofiltro

El número de secciones en un electrofiltro es el número de campos que se colocan en la dirección del flujo del gas.

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Longitud de las placas colectoras en un electrofiltro

La longitud de las placas colectoras de un electrofiltro varía entre 1 y 4 metros.

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Espacio entre secciones en un electrofiltro

El espacio entre secciones de un electrofiltro es la distancia que separa las secciones de placas colectoras.

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Longitud de la sección de entrada en un electrofiltro

La longitud de la sección de entrada es la distancia desde la entrada del electrofiltro hasta la primera sección de placas colectoras.

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Longitud de la sección de salida en un electrofiltro

La longitud de la sección de salida es la distancia desde la última sección de placas colectoras hasta la salida del electrofiltro.

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Número de canales en un electrofiltro

El número de canales en un electrofiltro se calcula teniendo en cuenta el caudal de gas, la velocidad del gas, el diámetro del conducto y la altura de las placas.

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Área colectora total de un electrofiltro

El área colectora total de un electrofiltro se calcula multiplicando el número de canales por el área de cada placa colectora.

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Study Notes

Tema 5: Sistemas de Eliminación de Partículas (II) - Electrofiltros y Lavadores

  • Nombre del curso: 4º Curso del Grado en Ingeniero Químico Industrial
  • Tema enfocado: Sistemas de eliminación de partículas (II), específicamente electrofiltros y lavadores.
  • Profesora: Yolanda Fernández Nava

Contenido (Tema 5)

  • Precipitadores electrostáticos (Electrofiltros):
    • Funcionamiento: Las partículas de polvo en suspensión, cargadas eléctricamente, son separadas del flujo gaseoso.
    • Etapas de separación electrostática: Se detallan las etapas del proceso de separación electrostática.
    • Tipos de electrofiltros: Se especifican diferentes tipos de electrofiltros existentes.
    • Diseño de electrofiltros: Abarca las consideraciones y eficiencias de diseño.
    • Partes principales: Describe las partes esenciales de un electrofiltro.
    • Aplicaciones y datos técnicos: Se mencionan aplicaciones y datos técnicos relevantes.
  • Separadores por vía húmeda (Lavadores venturi):
    • Funcionamiento: Se utilizan líquidos para capturar las partículas del gas.
    • Tipos de lavadores: Se clasifican los distintos tipos de lavadores existentes.

Electrofiltros: Etapas de la separación electrostática

  • Ionización del gas y carga de las partículas (Efecto corona): Inicialmente, se ioniza el gas y se carga a las partículas.
  • Transporte hacia la superficie colectora: Las partículas cargadas son transportadas hacia las placas colectoras por efecto de los campos eléctricos.
  • Separación de las partículas recogidas en la superficie colectora: Las partículas se acumulan en las placas colectoras.

Electrofiltros: Consideraciones de diseño

  • Resistividad: Se explica cómo afecta la resistividad de las partículas al rendimiento del equipo.
  • Valores típicos de velocidad de migración: Se presentan rangos de velocidad de migración según la aplicación.

Electrofiltros: Partes principales de un electrofiltro

  • Componentes: Incluyen la caja del precipitador, tolvas, electrodos de emisión, placas colectoras, sistemas de golpeo, estructura de soporte y equipamiento eléctrico.
  • Sección de paso: La sección de paso del equipo se relaciona con el caudal de gases a tratar.
  • Longitud de la caja: La longitud de la caja se relaciona con el rendimiento deseado.

Electrofiltros: Aplicaciones y datos técnicos

  • Rangos de variables de diseño: Se especifican las variables de diseño y sus rangos válidos en precipitadores electrostáticos.

Separadores por vía húmeda

  • Lavadores: Destaca las diferencias entre los distintos tipos de separadores por vía húmeda y sus funciones.
  • Ventajas: Enumera las ventajas específicas de los lavadores (alta eficiencia para partículas pequeñas, etc.)
  • Desventajas: Presenta las desventajas, como la generación de lodos, corrosividad y necesidad de alto consumo energético.
  • Tipos de lavadores: Se describen lavadores por aspersión y lavadores ciclónicos.
  • Operación: Explica las etapas para la operación, como el acondicionamiento del gas y los polvos, dispersión del líquido, etc.
  • Características adicionales: El texto cubre la relación gas-líquido, la carga requerida de partículas en el gas, etc.

Comparaciones de equipos

  • Aplicabilidad según el tamaño de partícula: Establece la aplicabilidad de distintos tipos de equipos de separación en función del tamaño de partícula a eliminar.

Conversión de unidades

  • Factores de conversión: Presentación tabular de factores de conversión para diversos parámetros (longitud, masa, fuerza, volumen, etc).
  • Viscosidad y temperatura: Se incluye la conversión de unidades para viscosidad y temperatura.
  • Potencia y energía: Se detallan las conversiones de unidades para potencia y energía.

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