POU · IQYA-2031 · Actividad de clase

El ventilador del ecofiltro

Caudal de gas
—
m³/s
H₂S a la entrada
—
ppm
H₂S a la salida
—
ppm
Remoción
—
%
H₂S retirado
—
g/h
pH de la purga
—
—
H₂S que llega
—
ppm · tanque de aquietamiento
H₂S a la salida
—
ppm · criterio interno de 20 ppm
Fugas del tanque
—
g/h
Presión del tanque
—
Pa
Ventilador V-101
—
Hz
Potencia
—
kW

La planta en el tiempo

Una central hidroeléctrica colombiana

El V-101 saca el gas del tanque de aquietamiento y lo empuja por el ecofiltro y el carbón activado. Si saca menos gas del que suelta el agua, el tanque sube de presión y el H₂S se escapa por sus rendijas sin tratar. La carga cambia hora por hora: siga la corrida en el diagrama y en las tendencias.

Doble toque o pellizco para acercar.
Lo que va pasando

El gas, como un fluido incompresible

balance de energía mecánica · curva del ventilador

Las presiones del tren se apartan menos del 2 % de la atmosférica, así que el gas se trata como incompresible y vale el balance de energía mecánica con pérdidas entre el tanque y la salida de la chimenea. El caudal sale del cruce de la curva del ventilador con la del sistema.

La presión a lo largo del tren de gasmanométrica
El ventilador contra el sistema
V-101 ahorasistema

La remoción depende de la carga

curva del modelo y puntos de la corrida

Con poca carga, el ecofiltro retira casi todo lo que la transferencia gas-líquido le deja disolver; con mucha, la biopelícula no da abasto y la remoción cae. La caída no es lineal: casi no se nota por debajo de 100 ppm y se acentúa por encima de 300.

Remoción contra H₂S que llega
caudal de ahoraa 60 Hzen el piso de la succión
H₂S que sale contra H₂S que llega
modelola corrida

Balance y corridas

A dónde fue el H₂S que salió del agua en la corrida en pantalla, y las corridas que ya terminó, para comparar estrategias.

El H₂S que salió del agua, según a dónde fue
Corridas terminadaslas ocho últimas

Ecuaciones

con los valores del instante

El modelo dinámico de la planta de la tesis de maestría de Jesús Rafael Acevedo Mastrogiacomo, con el ecofiltro del explorador completo.

La actividad

Proyecto de Operaciones Unitarias · flujo de fluidos

Para la actividad

    El ecofiltro por dentro

    biopercolador E-101 · gas y riego en contracorriente

    El ventilador V-101 saca el gas del tanque de aquietamiento y lo empuja por debajo del lecho; el gas sube por el empaque mojado y sale arriba hacia el carbón activado. El riego cae desde los aspersores, se junta en el fondo y la bomba PS-101 lo devuelve arriba. El H₂S (los puntos ámbar) se disuelve en la película de líquido y la biopelícula lo oxida: lo que llega arriba sale con el gas.

    Vista
    Lo que leería la planta
    Diagnóstico

    Lo que pasa a lo largo del lecho

    balances de Diks y Ottengraf

    El gas entra abajo y pierde H₂S a medida que sube. La fuerza impulsora es la diferencia entre lo que el líquido tendría en equilibrio con el gas (H·CG) y lo que de verdad tiene (CL). Si la biopelícula consume rápido, CL se queda lejos del equilibrio y manda la transferencia de masa; si consume lento, el líquido se satura y manda la biología.

    Concentración contra altura
    H₂S en el gasgas en equilibrio con el líquido
    Pase el cursor sobre la gráfica para leer cada altura.
    Velocidades locales
    transferencia gas-líquidoconsumo en la biopelícula
    Quién manda

    El ventilador y el caudal

    curva del ventilador contra la del sistema

    El caudal sale del cruce entre la curva del ventilador, que sube con el cuadrado de la frecuencia (leyes de afinidad), y la del sistema: el lecho (Ergun) más los ductos y los demisters. Más caudal trata más gas, pero cada metro cúbico pasa menos tiempo en el lecho y sale más sucio.

    Δp contra caudal
    ventilador a la frecuencia actual30, 40, 50 y 60 Hzsistema completosolo el lecho
    H₂S a la salida contra el caudal
    salidacriterio de 20 ppm
    H₂S retirado contra el caudal
    g/h retirados

    ¿A dónde va el azufre?

    balance del lazo de riego en estado estacionario

    Todo el H₂S que deja el gas tiene que aparecer en alguna parte: como sulfato en la purga, que acidifica el agua, como azufre elemental que se queda en el lecho o disuelto en la purga. Comparar lo que el balance predice con lo que mide el laboratorio dice si la remoción que leen los sensores es biológica.

    El H₂S que entra, repartido
    Compare con el laboratorio
    pH de la purga contra la fracción que llega a sulfato

    ¿Qué haría falta?

    lo que pide el criterio interno de 20 ppm

    Cada palanca mueve la salida de manera distinta. La altura y el caudal cambian el tiempo que pasa el gas en el lecho; el riego cambia la película de líquido, que es donde está la resistencia; la biología solo ayuda hasta el techo que pone la transferencia de masa.

    Para llegar a 20 ppm con lo demás como está
    Altura del lecho
    Recirculación
    Actividad de la biopelícula

    Ecuaciones y supuestos

    con los valores del caso actual

    El modelo del biopercolador de la tesis de maestría de Jesús Rafael Acevedo Mastrogiacomo, evaluado con los datos que tiene en pantalla.

    Configuraciones

    cargue una y siga cambiándola

    Para probar en el sistema que tiene en pantallaun cambio a la vez