ES2284843T3 - Dispositivo y procedimiento para la purificacion de aire de salida contaminado. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la purificación de aire de salida contaminado, presentando el dispositivo una unidad (2) de ionización para ionizar los contaminantes contenidos en el aire de salida y una unidad colectora (4, 5) para separar los contaminantes ionizados del aire de salida, presentando la unidad colectora un elemento para producir una niebla (4) con el fin de adherir los contaminantes ionizados a gotitas de niebla y un primer separador (5) de gotas, dispuesto a continuación en la dirección del flujo del aire de salida, para separar las gotitas de niebla contaminadas, caracterizado porque a la unidad (2) de ionización está preconectada una unidad de refrigeración y/o una unidad de purificación previa y porque la unidad de refrigeración y/o la unidad de purificación previa presentan una segunda tobera (7) de agua para pulverizar el agua introducida en una niebla fina y un segundo separador (8) de gotas.

Description

Dispositivo y procedimiento para la purificación de aire de salida contaminado.

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la purificación de aire de salida contaminado según el preámbulo de la reivindicación 1 u 8. Este dispositivo y este procedimiento son adecuados especialmente para la purificación de aire de salida originado en la fabricación y el procesamiento textil, en particular, del aire de salida de una rama tensora.

Resulta muy problemático purificar el aire de salida en el sector textil, porque en el aire de salida se encuentran cera, aceites y principalmente también fibras que una vez separadas, son a menudo muy difíciles de extraer de las unidades filtrantes. Se conocen distintos limpiadores de aire, por ejemplo, limpiadores rotativos o limpiadores por turbulencia, en los que se limpia el aire de salida mediante grandes cantidades de aguas residuales circulantes. Sin embargo, la capacidad de purificación de estos limpiadores mecánicos no es suficiente con frecuencia, ya que la separación sólo es posible hasta un tamaño de gota de aproximadamente 10-20 \mum. En la fabricación y el procesamiento textil se origina, sin embargo, un llamado humo azul que no se puede purificar con limpiadores convencionales debido al pequeño tamaño de los contaminantes. Este humo azul desempeña un pequeño papel en el caso de la carga de compuestos orgánicos volátiles. No obstante, se desea reducirlos, pero muchas fábricas textiles se encuentran en zonas densamente pobladas.

Por tal motivo, se usan de forma creciente electrofiltros que ionizan partículas de contaminantes en el aire de salida y las depositan en placas colectoras dispuestas a continuación en la dirección del flujo y cargadas con electricidad. Estos electrofiltros garantizan además la eliminación de las partículas más pequeñas de contaminantes y, por tanto, también la purificación del humo azul. Sin embargo, resulta desventajoso que las partículas sucias se depositen en las placas colectoras, de modo que éstas se han de purificar frecuentemente en un ritmo semanal. Además, las suciedades, que se originan en el sector textil, son tales que no es suficiente un aclarado simple de las placas colectoras en estado montado. Por tanto, hay que desmontar las placas y detener la instalación durante este trabajo de mantenimiento.

El documento US-A-3874858 da a conocer un dispositivo para la purificación de una corriente de gas, en el que el gas se ioniza antes de entrar en un limpiador o depurador de gas. También aquí se deposita al menos una parte de las partículas sucias en el propio cuerpo del limpiador, resultando costosa, por tanto, la purificación.

De los documentos EP-A-1075874 y WO92/
19380 se conocen además electrofiltros, en los que el aire de salida con las partículas sucias ionizadas se pulveriza con un líquido y a continuación se capturan sobre una placa colectora. La placa colectora se tiene que limpiar convenientemente con regularidad.

El documento US-A-5846301 describe un dispositivo para la purificación de una corriente de gas, en el que se ioniza asimismo el gas y se rocía con un reactivo alcalino. En este caso, las gotas caen hacia abajo en contra de la dirección del flujo del gas en un canal de paso, del que se evacua el reactivo hacia un tanque de reserva para su reutilización. La desventaja aquí radica en que se usa un reactivo. Además, por el canal de paso circula asimismo el gas. En caso de una variación positiva del grado de suciedad del gas subsiguiente se contamina el gas limpio con la niebla sucia. Esto reduce el grado de eficiencia total de la instalación.

El documento US-A-3064409 da a conocer un dispositivo, en el que un electrofiltro con placa colectora está preconectado a un purificador por vía húmeda.

Por tanto, es objetivo de la invención crear un dispositivo y un procedimiento para la purificación de aire de salida contaminado que posibilitan una alta capacidad de purificación con un pequeño gasto de mantenimiento.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo y un procedimiento con las características de la reivindicación 1 u 8.

Según la invención se usa un filtro, en el que los contaminantes contenidos en el aire de salida se ionizan, el aire de salida se somete a una niebla fina para fijar los contaminantes ionizados en gotitas de niebla y las gotitas de niebla contaminadas se separan en un separador de gotas preferentemente mecánico y conectado a continuación en la dirección del flujo.

Las gotitas de niebla neutrales eléctricamente o cargadas sólo débilmente forman un colector para los contaminantes ionizados que se fijan en éstas. Mediante la adherencia de los contaminantes ionizados a las gotitas de niebla aumenta la masa y el volumen, por lo que los contaminantes se pueden recoger en el separador de gotas y separar del aire de salida. Las partículas sucias y las gotas sucias más pequeñas se pueden eliminar así del aire de salida y se puede reducir especialmente el humo azul.

Como los contaminantes no se depositan, sin embargo, en el separador de gotas, sino que salen con las gotitas de niebla del separador de gotas, apenas hay que limpiarlo. Es ventajoso además que la contaminación del aire de salida disminuye continuamente en la instalación.

Para lograr un grado óptimo de eficiencia es necesario que los contaminantes se encuentren en forma de partículas y/o gotas. Por tanto, según la temperatura y la composición del aire de salida resulta lógico refrigerarlo antes de la ionización.

Otras formas ventajosas de realización se derivan de las reivindicaciones subordinadas.

A continuación se explica detalladamente el objeto de la invención por medio de ejemplos de realización representados en el dibujo adjunto. Muestran:

Fig. 1 una representación esquemática de un dispositivo no perteneciente a la invención y

Fig. 2 un dispositivo según la invención.

El dispositivo según la invención se encuentra preferentemente en un canal de aire de salida de una instalación de producción, por ejemplo, en un canal de aire de salida de una rama tensora textil o de una extrusora. Generalmente se encuentra en un canal tubular K que puede estar dispuesto preferentemente en vertical, pero también en horizontal.

El aire de salida contaminado llega a una unidad 2 de ionización a través de un orificio 1 de entrada según la figura 1. La dirección del flujo está representada en las figuras con flechas. El aire de salida se aspira en general mediante un ventilador no representado aquí y dispuesto usualmente después del dispositivo de purificación. Como unidad 2 de ionización resultan adecuadas en principio todas las unidades de ionización conocidas y usadas en electrofiltros. Preferentemente se aplica al menos una tensión de aproximadamente -14 kV para cargar negativamente al menos una parte de las partículas sucias o las gotitas sucias contenidas en el aire de salida.

Una unidad colectora 3 está dispuesta a continuación en la dirección del flujo y se compone esencialmente de un elemento para producir una niebla 4 y de un separador 5 de gotas dispuesto a continuación. La niebla se produce en el ejemplo de realización descrito aquí mediante al menos una tobera 40 de agua. Si se trata de una tobera de un solo fluido, la tobera está provista entonces de una toma 41 de agua. Si se trata de una tobera de dos fluidos, que combina aire y agua, existe además una toma 42 de aire a presión. En caso de la tobera de un solo fluido, la presión del agua asciende preferentemente a 10-20 bar y en una tobera de dos fluidos, preferentemente a 4-6 bar. Los diámetros de gotitas promedios típicos se sitúan en 10-20 \mum. La temperatura del agua asciende, por ejemplo, al menos aproximadamente a 20ºC. La tobera 40 está dispuesta preferentemente de modo que produce una niebla en la corriente continua con la corriente del aire de salida.

El separador 5 de gotas está dispuesto separado de la tobera 40 y a continuación de ésta. La distancia se ha seleccionado de forma suficientemente grande para posibilitar una fijación de los contaminantes ionizados en las gotitas de niebla. Los valores típicos ascienden a 2-4 m. Como separador 5 de gotas resultan adecuados especialmente los separadores laminares, preferentemente con un límite de separación de 10-20 \mum. En este separador 5 de gotas se separan las gotitas de niebla y con éstas los contaminantes adheridos. Las gotitas de niebla y los contaminantes salen del separador 5 de gotas y se evacuan a través de un desagüe 50. El aire de salida purificado abandona el dispositivo de purificación a través de un orificio 6 de salida y se evacua generalmente a través de una chimenea.

Según la planta productora, el aire de salida presenta una temperatura relativamente alta. El aire de salida de una rama tensora textil asciende, por ejemplo, aproximadamente a 120º-200ºC. Los grados óptimos de eficiencia se logran, sin embargo, cuando los contaminantes se encuentran en forma de partículas y/o gotitas en el aire de salida. Por este motivo es ventajoso refrigerar el aire de salida en una unidad de refrigeración antes de entrar en la unidad de ionización. Es ventajoso además liberar el aire de salida de partículas sucias más grandes en una unidad de purificación previa.

En la forma de realización según la invención en correspondencia con la figura 2, la refrigeración y la purificación previa se realizan en una unidad común, antepuesta a la unidad de ionización. Esta unidad de purificación previa está compuesta esencialmente de un limpiador de aire o de un intercambiador de calor, en el que se refrigera el aire hasta la condensación de los contaminantes. En la figura 2 está representada la variante con el limpiador de aire, compuesto esencialmente al menos de una segunda tobera 7 de agua para pulverizar el agua introducida en una segunda niebla fina y un segundo separador 8 de gotas. De este modo se puede purificar previamente el aire de salida y además refrigerarlo hasta una temperatura deseada. La temperatura asciende a continuación preferentemente a 50º-80ºC.

Mediante el dispositivo según la invención y el procedimiento se puede lograr una capacidad de separación de carbonos orgánicos de hasta el 75%. Además, el humo azul se elimina ampliamente. No obstante, no hay que limpiar los filtros o las placas colectoras, ya que los contaminantes se evacuan con el agua mediante los separadores de gotas.

Claims (9)

1. Dispositivo para la purificación de aire de salida contaminado, presentando el dispositivo una unidad (2) de ionización para ionizar los contaminantes contenidos en el aire de salida y una unidad colectora (4, 5) para separar los contaminantes ionizados del aire de salida, presentando la unidad colectora un elemento para producir una niebla (4) con el fin de adherir los contaminantes ionizados a gotitas de niebla y un primer separador (5) de gotas, dispuesto a continuación en la dirección del flujo del aire de salida, para separar las gotitas de niebla contaminadas, caracterizado porque a la unidad (2) de ionización está preconectada una unidad de refrigeración y/o una unidad de purificación previa y porque la unidad de refrigeración y/o la unidad de purificación previa presentan una segunda tobera (7) de agua para pulverizar el agua introducida en una niebla fina y un segundo separador (8) de gotas.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento para producir una niebla es una primera tobera (4) de agua.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de refrigeración y/o la unidad de purificación presentan un intercambiador de calor.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer separador (5) de gotas es un separador mecánico.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el separador mecánico presenta un límite de separación de 10-20 \mum.

6. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la tobera de agua es una tobera de dos fluidos o de un solo fluido.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento para la nebulización produce gotitas de niebla con un diámetro promedio de 10-20 \mum.

8. Procedimiento para la purificación de aire de salida contaminado en un dispositivo según las reivindicaciones 1 a 7, en el que el aire de salida se conduce a través de una unidad (2) de ionización para ionizar los contaminantes contenidos en el aire de salida, los contaminantes ionizados se separan del aire de salida en una unidad colectora (4, 5), el aire de salida se somete en la unidad colectora (4, 5) a una niebla, en la que los contaminantes ionizados se adhieren a gotitas de niebla y las gotitas de niebla contaminadas se separan del aire de salida en un separador (5) de gotas, caracterizado porque el aire de salida se refrigera antes de la ionización hasta que los contaminantes se condensan y porque el aire de salida se purifica previamente antes de la ionización.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el aire de salida contaminado presenta al entrar en la unidad (2) de ionización una temperatura, a la que al menos una parte de los contaminantes se encuentran en forma de gotas y/o partículas.