ES2615504B1 - Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y filtrables por muestreo isocinético en fuentes estacionarias - Google Patents

Abstract

La presente invención tiene por objeto un dispositivo que permite la determinación de la concentración de las partículas condensables presentes en las emisiones de fuentes estacionarias mediante método de muestreo por dilución, así como la concentración de partículas filtrables por muestreo isocinético en simultáneo y/o de manera independiente.#Se encuadra en el campo de la tecnología energética y ambiental, concretamente en el sector de la medida y control de la contaminación atmosférica.

Description

Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y filtrables por muestreo isocinétlco en fuentes estacionarias.

OBJETO DE LA INVENCiÓN

La presente invención tiene por objeto un dispositivo que permite la determinación de la concentración de las partículas condensables presentes en las emisiones de fuentes estacionarias mediante método de muestreo por dilución, así como la concentración de partículas frllrables por muestreo isocinético en simultáneo y/o de manera independiente.

Se encuadra en el campo de la tecnología energética y ambiental, concretamente en el sector de la medida y control de la contaminación atmosférica.

ESTADO DE LA TÉCNICA

A lo largo de los últimos 30 años, se han elaborado diversos estudios a escala internacional que han puesto de manifiesto la importante problemática medioambiental asociada al aumento de la concentración de partículas finas en el aire y su incidencia sobre la salud humana.

Es necesario considerar que el término material particulado atmosférico es un concepto amplio que engloba tanto las partículas en suspensión, como las partículas sedimentables (diámetro > 20 jJm), caracterizadas estas últimas por un corto tiempo de residencia en la atmósfera. Las dimensiones de las partículas en suspensión son variables, algunas de estas partlculas como son las de polvo, hollín, humo y neblinas son apreciables a simple vista, sin embargo otras son tan pequeñas que para detectarlas es necesaria la utilización de un microscopio electrónico.

Puntualizando, más en la linea de la definición de partículas emitidas por fuentes estacionarias de grandes procesos de combustión, se entienden como fuente estacionaria toda instalación o actividad establecida en un sólo lugar, que desarrolle operaciones o procesos industriales, que emitan contaminantes a la atmósfera, el agua o el suelo. Atendiendo a una clasificación más especifica de las partículas, se puede distinguir:

a) Materia particulada fiIlrable (MPF) es la fracción particulada (estado sólido o líquido) formada a temperatura del gas en chimenea y que puede ser retenida en un filtro (EPA Method 202-Dry Impinger Method tor Determining Condensable Particulate Emissions from Stationary Sources. 2010) y que se pueden capturar con sistemas de medidas de particulas estándar, tales como el método 5 o 17 de la EPA (Method 5. Determination of Particulate Matter Emissions from Stationary. Method

17. Determination of Particulate Matler Emissions From Stationary) o el europeo UNE-EN 13284:2002 (Emisiones de fuentes estacionarias. Determinación de partículas a baja concentración. Parte 1: Método gravimétrico manual).

b) Materia particulada condensable (MPC), por definición según el organismo Enviromental Protection Agency (EPA) de Estado Unidos, es la materia que en condiciones de chimenea se encuentra en fase vapor, pero que condensa y/o reacciona tras enfriamiento y dilución en el aire ambiente para formar partículas sólidas o líquidas inmediatamente después de la descarga de chimenea. Actualmente para la medida de MPC se pueden usar diferentes sistemas de captura, tales como los definidos en el método 202 (absorbedores) ( Method 202-Dry Impinger Method for Determining Condensable Particulate Emissions from Stationary Sources. 2010) o en el método ISO 25597:2013 (dilución) (Stationary source emissions.Test method (or determining PM2,5 and PM10 mass in stack gases using cyclone samplers and sample dilution).

Un estudio elaborado por la Enviromental Protection Agency (EPA) en 1983, puso de manifiesto el interés por conocer la contribución de fuentes estacionarias a las emisiones de partículas como particulas condensables, en este sentido la organización, realizó un informe en el que se pone de relieve la importancia cuantitativa de las emisiones de partículas condensables frente a las filtrables (EPA. Estimation of the importance of condensed particulate matler to ambient particulate levels. 1983). Otros estudios como el publicado por el programa Clean Air for Europe (CAFE) en Mayo 2004, puso de manifiesto en sus conclusiones el riesgo que . presentan para la salud la existencia de partículas inhala bies en el ambiente, y sugirió la imposición de límites a las emisiones de PM10 y el control de la concentración de

PM2,5 (Amann M, Bertok 1, Cofala J, Gyarfas F, Heyes C, Klimont Z, et al. Two Draft Baseline Scenarios tor the Clean Air tor Europe (CAFE) Program Part 1 : Explanatory notes Note : 2004; (May):1-29). Según normativa ISO 25597:2013, las particulas PM10 pueden definirse como la masa de partículas que atraviesa un cabezal de

5 tamaño selectivo para un diámetro aerodinámico de 10 IJm con una eficiencia de corte del 50 %. La misma definición para cabezales de corte de 2,5 J-lrn y 0,1 J-lrn se aplica para PM2,5 y PMO,1, respectivamente (ISO 25597:2013. Stalionary source emissions.Test method tor determining PM2,S and PM10 mass in stack gases using cyclone sample.rs and sample dilution.).

10 En este sentido, un creciente aumento en el interés, principalmente en los últimos años, de los países industrializados por esta problemática, conduce a la consideración y desarrollo de una legislación cada vez más estricta y rigurosa en materia de emisiones de partículas finas. Sobre este particular, cabe destacar, que los actuales controles de PM2,S e inferiores efectuados por la Comunidad Europea en las grandes

15 instalaciones de combustión no están teniendo en cuenta el impacto provocado por emisiones de las partículas PM2,S e inferiores clasificadas como partículas condensables y que estarían englobadas en este subgrupo. Sólo se determinan las partículas filtrables, dejando a un lado las condensables (Lee SW. Fine particulate matter measurement and international standardization for air quality and emissions

20 from stationary sources. Fue!. Elsevier; 2010;89(4):874-82).

Los métodos de referencia actuales para toma de muestra de partículas filtrables tales como el método americano EPA Method 5 "Determination of particulate matter emissions from stationary sources", el método ISO 9096:2003 "Stationary source 25 emissions. Manual Determination of mass concentration of particulate matter" y el método europeo UNE-EN 13284-1 :2001 "Emisiones de fuentes eslacionarias. Determinación de partículas a baja concentración. Parte 1: Método gravimétrico manual" permiten determinar la concentración de partículas en focos estacionarios mediante técnicas de filtración en caliente. Debido a esta técnica de toma de muestra,

30 la fracción de partículas primarias determinadas no incluye por definición la fracción de partículas condensables, de tal manera que la masa de MPC no está incluida generalmente en el cálculo de los factores de emisión de materia particulada.

Se hace necesario pues, distinguir entre los distintos sistemas que existen en la 35 actualidad para cuantificar las emisiones de partículas condensables. Sobre este

particular, se han desarrollado a lo largo de los últimos años, diferentes métodos de

toma de muestra de partfculas condensables en fuentes estacionarias. Cabe

diferenciar principalmente entre los métodos basados en la captación de partículas

condensables en absorbedores (p.ej, EPA Method 202), que emplean una solución

S

captadora en baño con hielo para producir la condensación y captación de partículas

condensables, y los métodos basados en sistemas de dilución y captación de

particulas condensables generadas sobre filtros, mediante extracción de una muestra

de la corriente de gases objeto de estudio, dilución de la misma con aire ambiente

purificado (prefiltrado y deshumidificado) o gases comprimidos puros generando un

10

entorno gaseoso con una composición similar a las de penachos reales o gases de

escape (p.ej, EPA Conditional Test Method CTM-039), siendo este último, el sistema

de muestreo que mayor auge está teniendo, puesto que representa fielmente las

condiciones de generación de las partículas condensables en el penacho cuando se

difunde en la atmósfera, frente a la problemática de aparición de interferencias que se

15

genera mediante el uso de absorbedores, ya que, tienden a sobreestimar las

emisiones de particulas condensables, debido a que ciertas especies gaseosas

reaccionan con la solución absorbente quedando retenidas en ésta y por tanto son

susceptibles de ser medidas como partículas condensables.

20

En este contexto y teniendo en cuenta la dificultad que presentan los métodos de

muestreo de particulas condensables para cuantificar con exactitud y repetibilidad sus

emisiones, se recurre a métodos de muestreo basados en sistemas de dilución.

Recientemente el organismo International Organization for Standarization (ISO) ha

desarrollado una norma internacional, ISO 25597:2013 para el muestreo y análisis de

25

emisiones en fuentes estacionarias mediante el uso de ciclones para la medida de

partículas PM2,5 y PM10. Esta norma internacional proporciona una metodología para

medida de partículas filtra bies y condensables usando un tren de muestreo por

dilución pero en la actualidad no existe un diseño que permita realizar la detenninación

de partículas condensables de forma independiente con respecto a las partículas

30

filtrables en fuentes estacionarias.

La presente invención trata de resolver la imposibilidad actual de cuantificar, de forma

exclusiva las partículas condensables presentes en las emisiones de fuentes

estacionarias, permitiendo así, la posibilidad de estudiar las problemáticas

35

medioambientales generadas por éstas y las acciones a realizar para su abatimiento.

La presente invención proporciona la posibilidad de determinar partículas condensables en fuentes estacionarias mediante un tren de muestreo compacto y fácilmente transportable, y que permite como principal novedad eliminar la interferencia producida por cuantificar como condensables las posibles partículas

fittrables PM2,5 e inferiores que hayan superado el ciclón PM2,5 que propone la

normativa vigente ISO 25597:2013 o el método condicional CTM-039, además de proporcionar la oportunidad de cuantificar en las emisiones la concentración de MPF en simultáneo y de manera independiente a la MPC.

DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1.-Esquema de cada uno de los principales elementos que componen el tren de muestreo de MPC/MPF de acuerdo con la invención. Componentes:

(1 )

Juego de boquillas.

(2)

Juego portafiltros planos acero inoxidable.

(3)

Juego portafiltros dedal acero inoxidable.

(4)

Sonda isocinética MPC.

(5)

Sensor de temperatura de chimenea.

(6)

Válvula regulación caudal gas de muestra.

(7)

Portacono de mezcla

(8)

Cono mezcla

(9)

Cámara de residen cia.

(10)

Portafiltro MPC 70.

(11 )

Sensor de temperatura gas mezcla.

(12)

Sensor de humedad.

(13)

Soplante de aspiración.

(14)

Deshumidificador.

(15)

Venturi aire dilución.

(16)

Sensor de temperatura venturi aire.

(17)

Sensor humedad.

(18)

Filtro HEPA.

(19)

VéJvula regulación aire.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

La presente invención tiene por objeto un dispositivo compuesto por boquillas (1), portafiltros para MPF (2,3), sonda isocinética MPC (4), cono (8) y portacono (7) de mezcla, cámara de residencia (9), portafiltros para MPC (10), soplante de aspiración (13), elementos de control (5,6,11,12), deshumidificador (14), venturi de aire de dilución (15), filtro HEPA (18) Y elementos auxiliares de control (16,17,19), para la determinación simultánea y/o independiente de las emisiones de maleria particulada condensable (MPC) mediante muestreo por dilución y la determinación de partículas fillrables (MPF) mediante el uso de un portafiltros en chimenea en fuentes estacionarias durante un mismo ensayo de toma de muestra. Este dispositivo permite la cuantificación de MPC eliminando las interferencias producidas por MPF, además de cuantificar el total de las partículas emitidas como suma de MPF y MPC.

Las partículas condensables son generadas mediante enfriamiento y condensación del gas de muestra extraído de la chimenea con aire ambiente debidamente acondicionado. La concentración de partículas filtrables es determinada mediante muestreo isocinético y captación de partículas mediante filtro en chimenea.

El dispositivo permite:

1.

Determinación isocinética en simultáneo de forma exclusiva e independiente de MPF y MPC.

2.

Determinación exclusiva de MPC.

3.

Determinación isocinética exclusiva de MPF.

En el caso 2 no es requerido el muestreo isocinético. Debido a que las partículas condensables por definición se encuentran en fase vapor en condiciones de chimenea, el isocinetismo no debe de afectar a la medida de éstas, dado que en la boquilla de muestreo la MPC no se comporta como partículas sino como gas.

La figura 1 muestra un listado de cada uno de los principales componentes. La clasificación de los principales elementos se realizará distinguiendo entre

componentes que conforman la línea de gas de muestra (1-13), y los que constituyen

la linea de aire de dilución (14-19).

Las partículas presentes en las emisiones de fuentes estacionarias pueden ser

5

muestreadas isocinéticamenle mediante el uso de la sonda isocinética MPC (4) que

además lleva incorporado un sensor para la determinación de la temperatura de los

gases de chimenea (5). Durante un muestreo, el gas problema es filtrado mediante un

filtro para MPF alojado en un portafiltros (2,3) dispuesto en cabeza de la sonda y

dentro del conducto por el que circula el gas a muestrear. Una vez filtrada la alícuota

10

extraída de éste, el caudal de gas es regulado usando una válvula (6) y es vehiculado

a través de la linea calefactada de la sonda donde se determinará el caudal de

aspiración mediante la lectura de presión diferencial en el venturi incorporado en la

sonda. Posteriormente el gas pasa al conjunto portacono-cono de mezcla (7,8) donde

se inyecta aire atmosférico a un caudal medido mediante un venturi (15) y regulado

15

por una válvula (19). Este aire proviene de un deshumidificador (14) y ha sido filtrado

mediante un filtro HEPA (18) para simular la atmósfera del lugar de muestreo. Los

correspondientes sensores de temperatura (16) y humedad (17) permitirán evaluar el

correcto acondicionamiento del aire a lo largo de la línea. El caudal de gas problema

aspirado mediante la soplante de aspiración (13) se ajusta para realizar el ensayo de

20

toma de muestra dentro del rango permitido de ratio de dilución y, en el caso de

requerir que el muestreo sea realizado en condiciones de isocinetismo para la

determinación de MPF, este ajuste de caudal vendrá además impuesto por la boquilla

(1) calculada para mantener el porcentaje de isocinetismo entamo al 100% en cada

muestreo.

2S

Posteriormente la mezcla gas de muestra-aire de dilución originada en el cono de

mezcla pasa a través de una cámara de residencia tubular (9) donde manteniendo

unas condiciones de humedad y temperatura controladas, mediante el uso de

sensores (11 ,12), se generarán las partículas condensables en las condiciones

30

adecuadas y con el tiempo de residencia necesario. En el extremo posterior de la

cámara de residencia, las partículas condensables generadas durante el paso del gas

por ésta, son retenidas sobre un filtro para MPC previamente tratado y pesado alojado

en el portafiltro MPC 70 (10).

35

El control de los principales parámetros durante el periodo de toma de muestra, tales

como temperatura de los distintos elementos del tren, del gas de muestra o del aire de

dilución, así como la humedad relativa en cada punto de interés a lo largo del tren de

muestreo y presiones diferenciales para el cálculo de caudal y velocidad de gas, se realiza mediante los diferentes elementos de medida y control que acompañan al tren de muestreo. Estos elementos de medida, tales como medidores de presión diferencial, controladores y medidores de temperatura y de humedad permitirán monitorizar además de forma instantánea a lo largo de cada ensayo la temperatura, velocidad y caudal de gas en el conducto en cada momento.

Por último, una diferencia de pesada permitirá determinar la masa total de MPC y MPF retenidas en los filtros durante la toma de muestra y éstas junto con la medida del volumen de gas muestreado permitirán determinar su concentración en las emisiones.

A continuación se detallan las especificaciones técnicas y principales características de los componentes del dispositivo objeto de la invención:

Juego de boquillas (1). Para efectuar el muestreo isocinético de los gases, se desarrolla un juego de boquillas intercambiables de acero inoxidable 316 que puedan ser acopladas a un prolongador con forma de cuello de cisne, que irá a su vez ensamblado a la sonda isocinética correspondiente.

Portafiltros para partícUlas filtrables (2,3). Para la realización de la determinación de MPF es necesario emplear diversos diseños de portafiltro en función de la concentración esperada de partícUlas en la corriente gaseosa:

a) Portafiltros planos fabricados en acero inoxidable 316 para alojamiento de filtros planos. b) Portafiltros de dedal también fabricados en acero inoxidable 316 para filtros de dedal.

Sonda isocinética MPC (4). La sonda isocinética MPC es una importante novedad incorporada al tren de muestreo. Es el elemento que permite transferir el gas muestreado desde el interior de la chimenea o conducto hasta la entrada al cono de mezcla además de proporcionar una medida fiable de la allcuota de gas problema tomada para cada ensayo mediante el uso de un venturi interno y determinar velocidad, caudal y temperatura del gas problema en las condiciones del conducto. Esta sonda consta de una línea intercambiable roscada de acero inoxidable 316 con diámetro interior de 12 mm, que puede ser calefactada hasta una temperatura de 35 180°C. La sonda también lleva incorporado un tubo pitot tipo S desmontable, que puede ser ubicado en dos pOSiciones a 90° en función de si el conducto es horizontal o

vertical y está también fabricado en acero inoxidable 316. un termopar tipo K para la

medida de temperatura del gas de muestra, una caja calefactable, en la parte posterior

de la sonda, que será el alojamiento de una válvula de regulación de caudal de gas de

muestra y que también puede ser calefactada hasta una temperatura de 180°C. Esta

S

válvula irá roscada a la parte final de la línea y es sustituible, en su caso, por un

portafiltro para la realización de muestreo isocinético utilizando un tren comercial de

muestreo isocinético.

Por último, la sonda lleva integrado un venturi tipo Herschel construido en acero

inoxidable 316 e incorporado en la parte central de la sonda, con dos tomas de presión

10

que quedaran en la cola de la sonda en el extremo de dos tubos acoplados a la pared

de la sonda y en todo momento fuera de la chimenea. Ver componente 4 de la Figura

1.

Además esta sonda puede ser empleada para la determinación de parámetros tales

como SOx, metales, Hel, HF, H20 , etc. mediante su acoplamiento a trenes isocinéticos

15

comerciales ya existentes.

Cono y portacono de mezcla (7,8). El cono facilitará la mezcla del aire de dilución

pretratado con el gas de muestra a fin de conseguir la generación de las MPC de

forma similar a como ocurriría en la atmósfera. El cono, que irá alojado en el interior

20

del portacono durante el desarrollo de la toma de muestras, está fabricado en acero

inoxidable 316 y presenta una serie de orificios en su superficie a fin de mantener la

presión positiva dentro de éste y así forzar la distribución homogénea del aire de

dilución a través de todos sus orificios.

25

El portacono está construido en acero inoxidable 316 y va inmediatamente

ensamblado a la sonda en su parte posterior. La entrada del aire al portacono se

realiza mediante una abertura situada en un lateral del mismo, que permite conectar el

sistema de dilución al cono mezclador. A su vez, a fin de que una alícuota de aire sea

precalentada antes de entrar en el interior del cono de mezcla, el portacono posee un

30

pequeño conducto de 3/8" que sirve para desviar una alícuota de aire de dilución hacia

la zona de entrada de gas de muestra. De esta forma se proporciona un anillo de aire

caliente que evitará que se produzca un elevado salto térmico en el encuentro entre

ambas corrientes de gas (aire-gas de muestra). La salida del portacono va unida a una

abrazadera tipo clamp que permite la unión de éste a la cámara de residencia.

3S

Cámara de residencia (9). La cámara de residencia es un tubo cilíndrico de acero

inoxidable 316. El extremo de salida de la cámara de residencia está ensamblado al

portafiltras mediante una abrazadera tipo clamp del mismo modo que se une por el

otro extremo al portacono. Concretamente, este diseño de la cámara de residencia,

S

permite proporcionar el tiempo suficiente a la mezcla de aire-gas para que se produzca

la generación de partículas condensables que serán posteriormente capturadas en el

filtro.

Poriafiltro para filtro MPC plano de 70 mm de diámetro (10). Una variante significativa

10

del soporte filtrante es la utilización en este tren de muestreo de un portafiltros de

dimensiones reducidas frente a lo propuesto por los métodos actuales. Esta reducción

permitirá una considerable mejora en la determinación de la concentración de MPC ya

que estas dimensiones reducidas permitirán un mejor manejo del filtro para su pesada

y montaje. Además esta reducción provocará una mayor concentración de partículas

15

por cm2 de filtro favoreciendo en un futuro el análisis químico de MPC. El tren de

muestreo dispondrá de uno o más portafiltros que estarán construidos en acero

inoxidable 316, y que constan de dos cuerpos unidos entre sí por medio de una

abrazadera tipo clamp, de tal manera que al desmontar el portafiltros en cada uno de

sus componentes, esto permita cargar y descargar el filtro para la realización de la

20

toma de muestra.

Soplante de aspiración (13). l a soplante necesaria para realizar la toma de muestras

será seleccionada de tal manera que cumpla los requerimientos de caudal y altura

para el desarrollo de la toma de muestras en las diferentes condiciones de operación

25

en que se trabaje.

Deshumidificador (14). Este equipo será el encargado de llevar la corriente de aire de

dilución a valores reducidos de humedad relativa, de tal modo que permitan incorporar

aire suficientemente seco para que el resultado final de la mezcla, tenga la humedad

30

relativa apropiada para el desarrollo de la toma de muestras.

Venturi de aire de dilución (15). Para la determinación del caudal de aire de dilución

durante los ensayos de toma de muestra, se debe emplear un venturi calib(ado de tipo

Herschel.

Filtro HEPA (18). Se incluye un filtro HEPA (High Efficiency Particulate air filter), con

capacidad para tratar al menos 60 m3/h, que garantice una eficiencia mínima de

captación del 99,97% para partículas de aerosol "dioctyl-phthalate" (DOP) de O,3J..lm_

s

Elementos auxiliares de control (5, 6, 11,12, 16, 17, 19). Los elementos de control

que son necesarios para el desarrollo de la toma de muestra de MPC ylo MPF, tales

como, controladores de temperatura para el funcionamiento del calefactado de la

sonda isocinética MPC, medidores de temperatura para los distintos puntos de interés

del tren de muestreo, medidores de humedad relativa del aire de dilución y de la

10

corriente de gas de mezcla, medidores de la presión diferencial para la determinación

de caudal de gases en chimenea y de muestreo y válvulas de regulación de caudal

permitirán ajustar las condiciones de los muestreos en función de las variables propias

de cada corriente gaseosa.

15

Además, a lo largo de las líneas del tren de muestreo se ubicarán sondas de

temperatura (termopar de tipo K) con vaina de acero inoxidable, con un rango de

temperatura de medición de 0-1100°C y de tamaño variable en función de su uso y

ubicación. Estos sensores permiten comprobar y controlar en todo momento las

condiciones de operación del tren de muestreo mediante los elementos de control

20

previamente descritos. Además se requerirán dos sensores de humedad relativa

necesarios para el acondicionamiento y control de las condiciones de humedad tanto

del gas problema como del aire de dilución.

25

MODO DE REALIZACiÓN DE LA INVENCiÓN

Se presenta a continuación un ejemplo de la invención propuesta para la

determinación de la concentración de MPC y MPF en las emisiones procedentes de un

proceso de combustión convencional de carbón en lecho fluido circulante tras

30

abatimiento de partículas por medio de un filtro de mangas.

Para la determinación de MPC y MPF es necesario la caracterización preliminar de la

corriente gaseosa, para ello se determinan parámetros tales como velocidad,

temperatura, humedad mediante el uso de la sonda isocinética MPC y composición de

gases mayoritarios en la corriente gaseosa mediante el uso de un analizador

35

automático de gases. Los resultados obtenidos de caracterización de la corriente

gaseosa en este proceso se muestran en la tabla 1.

MODO !201l:fBUSTIÓN

CONVENUONAL

O2 (%v/v)

7,2

CO,(%~/v)

12,3

~O,(ppIl!.Y)

525

NOx(ppinv)

88

CO (ppii¡y)

34

HUrltedacl' (%)

6,1

T~pe..atur.a"gas(1'C)

188

Caudal base 8e~Q.l:m3Jh)

18793

Velocidad del gas {nt1s)

15,31

~ocinetismQ (0(0)

101,90

Tabla 1. Caracterización de la corriente gaseosa durante la campaña de medidas.

10 Tras la toma de muestra, los valores obtenidos para la concentración de MPC y MPF en las emisiones en este modo de combustión, fueron calculadas en base al método CTM-039. Los resultaron obtenidos se muestran en la siguiente tabla.

Concentradón mgJm' (,td)

MPF

4,8

MPC

5,1

MPT

9,9

Tabla 2. Concentración de MPF, MPC y MPT obtenidas.

20 Se puede observar como al tener en cuenta la MPC, medida con este tren, como maleria particulada emitida, la concentración de maleria particulada total (MPT) emitida en este tipo de procesos aumenta hasta en un 51 ,5 % frente a los valores de concentración de particulas que se obtendrian mediante el uso o utilización de los métodos tradicionales para la determinación de partículas tales como el "EPA Method

25 5" o el Método UNE-EN 13284-1:2001 . Además el valor obtenido de concentración de

MPC es fiable ya que este método reproduce fielmente las condiciones de generación de este tipo de partículas en el penacho de la chimenea, a diferencia de los métodos que emplean absorbedores , tales como el "EPA-Method 202~, que introduce interferencias en la medida producidas por la reacción de los gases mayoritarios de la

5 corriente con la propia solución absorbente.

Por último se puede decir que los datos obtenidos de concentración de MPC son exclusivamente de MPC a diferencia de lo que ocurre con otros métodos, es decir, excluyen la masa de MPF inferior a 2,5 Jlm que superan el ciclón PM2,5 que propone

10 los métodos CTM-039 e ISO 25597:2013.

De acuerdo con los valores obtenidos de concentración de MPC y MPF puede deducirse que el dispositivo propuesto presente las Siguientes características:

15 permite la determinación de la concentración de MPT entendida esta como la suma de las medidas segregadas de MPC y MPF en las emisiones en fuentes estacionarias.

Es posible determinar la concentración de MPF realizando un muestreo isocinético.

20 La sonda isocinética MPC puede ser empleada además para la determinación de parámetros tales como el contenido en humedad de una corriente gaseosa. permite determinar la concentración de MPC con carácter exclusivo eliminando en un filtro previo las partículas filtra bies menores de 2,5 ¡..tm.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y filtrables por muestreo isocinético en fuentes estacionarias caracterizado porque comprende a) un juego de boquillas (1), b) un juego de portafiltras para la determinación ylo eliminación de partículas filirantes (2,3), e) una sonda isocinética MPC (4), d) un conjunto formado por porlacono-cono de mezcla (7,8), e) cámara de residencia (9) y portamiras de partículas condensables MPC (10), f) una soplante de aspiración (13) acoplada a la salida del portafiltros de particulas condensables MPC (10), g) un sistema de acondicionamiento de aire para dilución del gas que incluye un deshumidificador (14), un filtro HEPA (18) Y un venturi para medida de caudal de aire de dilución (15) y h) un conjunto de elementos de control y sensores (5, 6, 11 , 12, 16, 17, 19) para regular y visualizar los principales parámetros de control de la toma de muestra en curso y de los gases de proceso.

2. 2.

   Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y filtrables por muestreo isocinético en fuentes estacionarias según reivindicación 1, caracterizado porque la sonda isocinética MPC (4) que permite modificar la temperatura del gas ajustándola a las condiciones del gas en chimenea consta de a) linea intercambiable de acero inoxidable 316 con diámetro interior de 12 mm y que puede ser calefactada hasta una temperatura de 180°C, b) tubo pitot tipo S desmontable también construido en acero inoxidable 316, e) termopar tipo K para la medida de temperatura del gas de muestra, d) caja calefactable, en la parte posterior de la sonda, que será el alojamiento de una válvula de regulación de caudal de gas de muestra y que también puede ser calefactada hasta una temperatura de 180°C y, e) venturi tipo Herschel construido en acero inoxidable 316.

3. 3.

   Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y filtra bies por muestreo isocinélico en fuentes estacionarias según reivindicación

   ES2615504Al

   1, caracterizado porque el portafiltros MPC (10) es usado como

   soporte para

   un filtro plano de 70 mm de diámetro.

4. 4.

   Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y

   s

   filtrables por muestreo isocinético en fuentes estacionarias según reivindicación

   1 caracterizado por incorporar una única soplante de aspiración (13) para la

   realización de la mezcla gas de muestra-aire de dilución en la relación de

   caudales deseado.

   10

   5. Dispositivo para determinar la concentración de partículas condensables y

   filtrables

   por muestreo isocinético en fuentes estacionarias, según

   reivindicaciones

   anteriores, caracterizado por el uso de transmisores de

   temperatura (16) y humedad (17) para el acondicionamiento y control de las

   condiciones de humedad y temperatura tanto del gas como del aire de dilución.