B-Gon | Soluciones para Lavadores de Gas (Scrubber de Peróxido)

Introducción / Problema
Uno de los mayores desafíos en las plantas de ácido sulfúrico es cumplir las normas ambientales cada vez más estrictas de emisión de SO2. Con el reglamento DS 28 en Chile, muchas plantas buscaron tecnologías para reducir emisiones, entre ellas el Scrubber de Peróxido.

El Scrubber de Peróxido oxida el SO2 a H2SO4 mediante peróxido de hidrógeno (H2O2). La oxidación puede ocurrir en lechos empacados donde el gas con SO2 entra en contacto con ácido sulfúrico diluido con trazas de H2O2.
Como en cualquier torre empacada, el gas ascendente arrastra una niebla líquida. En los scrubbers de peróxido, esta niebla es ácido sulfúrico al 40–50%, extremadamente peligroso.

El Problema

Una importante fundición en Chile contactó a Clark Solutions en busca de una solución al arrastre de niebla ácida en su scrubber de peróxido. Durante el primer año de operación, la zona alrededor de la planta fue afectada por ácido arrastrado, corroyendo equipos y representando un riesgo para los operadores.

El eliminador instalado era de tipo vane de 2 etapas.

Análisis

Las torres empacadas bajo las condiciones del scrubber pueden generar arrastres de niebla de hasta 5 µm, y la elección del eliminador debe responder a esta necesidad.

Se realizó un estudio CFD sobre el eliminador tipo vane con las condiciones reales de planta:

• Rastreo de partículas: se analizaron partículas de 5 µm y 20 µm en diferentes instantes.
• Los contornos coloreados muestran la velocidad del gas (m/s) en cada punto del eliminador según la escala.
• La trayectoria rosa muestra una partícula de 20 µm entrando al eliminador tipo vane. Es capturada al intentar cambiar de dirección en la segunda curva.
• La trayectoria azul muestra una partícula de 5 µm, que prácticamente acompaña al gas a lo largo del recorrido.
• Los vanes capturan eficazmente gotas de ≥20 µm sin riesgos de rearrastre, por lo que se emplean cuando las nieblas arrastradas son de diámetros mayores o existe riesgo de incrustación.

Soluciones Alternativas

Clark Solutions ofrece otros tipos de eliminadores para la misma aplicación. Una opción más económica es el uso de malla de PP con placas de FRP, aunque con un límite de temperatura menor.

Estudio CFD y Rendimiento del B-Gon

Se realizó simulación CFD 3D para el eliminador B-Gon:

• Los puntos en rojo representan gotas de niebla de 5 µm intentando atravesar el B-Gon.
• El 99% de las partículas de 5 µm son capturadas considerando todas las capas del B-Gon.

El gran secreto del B-Gon es que el 93% de sus fibras son perpendiculares a la dirección del flujo, lo que incrementa la eficiencia de captura. La estructura tipo colmena y el espesor del alambre permiten que el equipo opere durante años sin deformarse, además de permitir su limpieza — ventaja frente a otros eliminadores de malla plástica.

El Proyecto

Como se observa en la foto, un eliminador de niebla de 4000 mm de diámetro fue diseñado y construido en solo 10 módulos, facilitando la instalación y reduciendo el riesgo de paso de gas entre módulos.