LIMPIEZA NATURAL DE LA ATMÓSFERA
Las características físicas de las partículas influyen en los mecanismos de eliminación. Las partículas muy pequeñas rebotan con movimientos aleatorios como las moléculas de un gas, y si chocan con otras crecen por coagulación y se precipitan como partículas grandes.
Una gota de lluvia puede chocar con las partículas y recolectarlas durante su caída. Este proceso se conoce como llovido y arrastre. Las partículas de hasta 100 μm pueden chocar y adherirse a superficies como las de edificios, plantas y automóviles, para ser lavadas más tarde por la lluvia.
Los gases se pueden lavar de la atmósfera por precipitación (absorción), o adsorberse (depositarse) sobre partículas sólidas y eliminarse por gravedad. También reaccionan con otros gases o partículas de la atmósfera para formar compuestos nuevos que pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
El ácido sulfúrico H2SO4 se puede encontrar en forma de moléculas de vapor dispersas que se absorben con facilidad en las gotas de lluvia para caer como lluvia ácida.
CONTROL DE LA CALIDAD DEL AIRE
El objetivo del control para la contaminación del aire consiste en conservar una atmósfera en la cual los contaminantes no tengan un efecto negativo en las actividades humanas. La mejor manera de controlar la contaminación del aire es no producir los contaminantes.
Las emisiones de plomo en los automóviles se elimina quemando combustibles sin plomo, y las emisiones de óxidos de nitrógeno por kilómetro recorrido se han reducido de manera significativa modificando el diseño de los motores.
CONTROL DE LAS EMISIONES DE PARTÍCULAS
Quienes se ocupan del diseño de equipos para controlar la emisión de partículas deben estudiar las partículas que van desde el tamaño inferior a 1 μm hasta las mayores de 100 μm de diámetro. Las partículas más pequeñas son con mucho las más difíciles de recolectar. Los colectores se clasifican en términos amplios de acuerdo con los principios físicos del mecanismo de recolección.
CÁMARAS DE SEDIMENTACIÓN POR GRAVEDAD
Las cámaras de sedimentación por gravedad son colectores sencillos y económicos en los cuales las fuerzas gravitatorias dominan el movimiento vertical de las partículas.
Estos colectores son en esencia simples expansiones en un conducto, en ellos la velocidad horizontal de las partículas se reduce para dar tiempo a que se sedimenten por gravedad.
COLECTORES INERCIALES
Estos colectores se valen de fuerzas centrífugas para separar las partículas más pesadas de aquellas moléculas de gas que son más ligeras.
Colector Sencillo
Este aumenta simplemente la concentración de partículas en una corriente gaseosa separada, la cual se podría hacer pasar por un colector gravitatorio.
Colector inercial simple de partículas, sencillo recogedor centrifugado de partículas
Colector de Ciclón
En este los gases cargados de partículas entran al ciclón en dirección tangencial respecto a la parte superior y, en teoría, descienden en espiral a lo largo de la carcasa en una rotación de cuerpo sólido a la velocidad de entrada U. Las partículas emigran hacia el exterior de la espiral, donde se deslizan hacia abajo por la carcasa hasta la tolva del fondo.
Las cámaras de sedimentación por gravedad y los separadores inerciales simples no contienen partes móviles. Estos equipos se pueden fabricar con materiales capaces de soportar temperaturas altas y resistir el ataque corrosivo de las partículas o gases, y su eficiencia es la misma para partículas sólidas o líquidas.
COLECTORES HÚMEDOS
Los colectores húmedos, o lavadores, tienen por objeto aumentar el tamaño de partículas por medio de agua o de gotitas de suspensión, porque es más fácil recolectar las partículas más grandes.
Absorbedor O Lavador
Bosquejo de un lavador que muestra varios modos de recolección de partículas. En la parte superior de la torre las gotas de agua que caen chocan con las partículas de los gases que fluyen hacia arriba y las recogen. En la sección empacada se agregan formas especiales para aumentar el área de contacto entre el líquido y el aerosol (gas más partículas).
Absorbedor o lavador
Lavador Venturi
En este tipo de lavador los gases y partículas se aceleran en la garganta para desacelerarse con rapidez cuando la corriente de gas se expande. Se inyecta líquido en la garganta Venturi, por lo común en una corriente continua perpendicular al flujo del gas. La alta velocidad relativa entre el gas y la corriente de líquido da por resultado que esta última se desintegre y se formen gotas. Las partículas que se mueven junto con la corriente de gas chocan con el líquido cuando las gotas se están formando, por lo tanto quedan atrapadas en las gotas de agua.
Lavador Venturi
Las lavadoras recolectan partículas sólidas o líquidas, se puede proyectar para resistir la corrosión, y son capaces de trabajar a temperaturas relativamente elevadas en tanto el líquido que se utiliza no hierva y sea posible impedir pérdidas excesivas por evaporación.
Colectores de Tela y de Esterilla Fibrosa
Este es similar a una aspiradora en gran escala. Estos equipos se utilizan para extrae partículas secas de corrientes gaseosas secas y a baja temperatura (de 0 a 255 °C). Se suspenden medias de tela de 15 a 30 cm de diámetro y hasta 10 m de largo en una cámara, y el aire que se fuerza a pasar por la media se descarga a través de la tela.
Cámara de sacos (sencilla) con sacudimiento mecánico
Los colectores de esterilla de fibras trabajan con caídas de presión muy pequeñas y suelen ser desechables, aunque muchas se pueden lavar y reutilizar varias veces. Los filtros de esterilla de fibra se emplean extensamente en los sistemas domésticos de acondicionamiento de aire y calefacción con aire caliente, y para filtrar el aire que entra en los motores de combustión interna.
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