Los depuradores ciclónicos por aspersión son una tecnología de control de la contaminación del aire . Utilizan las características tanto del ciclón seco como de la cámara de aspersión para eliminar los contaminantes de las corrientes de gas.
Generalmente, el gas de entrada entra en la cámara de manera tangencial, gira a través de la cámara en un movimiento de espiral y sale. Al mismo tiempo, se rocía líquido dentro de la cámara. A medida que el gas gira alrededor de la cámara, se eliminan los contaminantes cuando impactan en las gotas de líquido, se lanzan a las paredes y se lavan hacia abajo y hacia afuera.
Los depuradores ciclónicos son generalmente dispositivos de energía baja a media, con caídas de presión de 4 a 25 cm (1,5 a 10 pulgadas) de agua. Los diseños disponibles comercialmente incluyen el depurador ciclónico irrigado y el depurador ciclónico por aspersión .
En el ciclón irrigado ( Figura 1 ), el gas de entrada entra cerca de la parte superior del depurador hacia los chorros de agua. El gas se ve obligado a girar hacia abajo, luego cambia de dirección y regresa hacia arriba en una espiral más cerrada. Las gotas de líquido producidas capturan los contaminantes, finalmente son arrojadas a las paredes laterales y expulsadas del colector. El gas "limpio" sale por la parte superior de la cámara.
El depurador por aspersión ciclónica ( Figura 2 ) impulsa el gas de entrada hacia arriba a través de la cámara desde una entrada tangencial inferior. El líquido rociado desde las boquillas en un poste central (colector) se dirige hacia las paredes de la cámara y a través del gas en remolino. Al igual que en el ciclón irrigado , el líquido captura el contaminante, es impulsado hacia las paredes y se elimina. El gas "limpio" continúa hacia arriba, saliendo a través de las paletas enderezadoras en la parte superior de la cámara.
Este tipo de tecnología es parte del grupo de controles de la contaminación del aire conocidos colectivamente como depuradores húmedos .
Los depuradores por aspersión ciclónicos son más eficientes que las torres de aspersión , pero no tanto como los depuradores Venturi , en la eliminación de partículas de la corriente de gas de entrada. Las partículas mayores de 5 μm generalmente se recogen por impacto con una eficiencia del 90%. En una torre de aspersión simple , la velocidad de las partículas en la corriente de gas es baja: 0,6 a 1,5 m/s (2 a 5 pies/s).
Al introducir el gas de entrada tangencialmente en la cámara de pulverización, el depurador ciclónico aumenta las velocidades del gas (y, por lo tanto, las velocidades de las partículas) a aproximadamente 60 a 180 m/s (200 a 600 pies/s). La velocidad de la pulverización del líquido es aproximadamente la misma en ambos dispositivos. Esta mayor velocidad relativa de partículas a líquido aumenta la eficiencia de recolección de partículas para este dispositivo en comparación con la de la cámara de pulverización . Las velocidades del gas de 60 a 180 m/s son equivalentes a las que se encuentran en un depurador Venturi .
Sin embargo, los depuradores ciclónicos por aspersión no son tan eficientes como los depuradores Venturi porque no son capaces de producir el mismo grado de turbulencia útil.
Las altas velocidades de gas que pasan a través de estos dispositivos reducen el tiempo de contacto entre el gas y el líquido, lo que reduce la eficiencia de absorción . Los depuradores por aspersión ciclónicos son capaces de eliminar algunos gases de manera eficaz; sin embargo, rara vez se los elige cuando la única preocupación es la eliminación de contaminantes gaseosos.
Los principales problemas de mantenimiento de los depuradores ciclónicos son el taponamiento de las boquillas y la corrosión o erosión de las paredes laterales del cuerpo del ciclón. Las boquillas tienen tendencia a taponarse debido a las partículas presentes en el líquido reciclado o en la corriente de gas. La mejor solución es instalar las boquillas de forma que sean fácilmente accesibles para su limpieza o extracción.
Debido a las altas velocidades del gas, la erosión de las paredes laterales del ciclón también puede ser un problema. Se pueden utilizar materiales resistentes a la abrasión para proteger el cuerpo del ciclón, especialmente en la entrada.
Las caídas de presión a través de los depuradores ciclónicos son generalmente de 4 a 25 cm (1,5 a 10 pulgadas) de agua; por lo tanto, son dispositivos de energía baja a media y se utilizan con mayor frecuencia para controlar partículas de gran tamaño. Son dispositivos relativamente simples, que resisten la obstrucción debido a su construcción abierta. También tienen la ventaja adicional de actuar como separadores de arrastre debido a su forma. Las gotas de líquido son forzadas a los lados del ciclón y eliminadas antes de salir del recipiente. Sus mayores desventajas son que no son capaces de eliminar partículas submicrométricas y no absorben de manera eficiente la mayoría de los gases contaminantes.
La Tabla 1 enumera las características operativas típicas de los depuradores ciclónicos. [1]