Breve descripcion de un sistema de tratamiento de particulas, aplicado en una industria harinera.

1. Tratamiento de emisiones gaseosas en molino
• Fiorella Varela
• Fernando Livio
• Manuel Vega Di Nezio

2. 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.

3. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Sistema de transporte de harina en molino

4. 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…

5. Ciclón

6. 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.

7. 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.

8. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
Ley 5965
decreto 3395/96

9. Filtro de mangas
Características generales

10. 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

11. 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.

12. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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

13. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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

14. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
- 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

15. Filtro de mangas
Diseño particular

16. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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

17. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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.

18. Filtro de mangas
Costos

19. 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.

20. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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.

21. Filtro de mangas
Beneficios

22. Tratamiento de emisiones gaseosas. Ingeniería ambiental. UNQ
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.

23. Conclusiones

24. 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.

25. Bibliografía

26. Gracias
por su
atención