Diseño y dimensionamiento de un sistema de limpieza de gases para la mitigación de las emisiones en un proceso de reciclaje de desechos metalúrgicos

Abstract

La fundición de chatarras de hierro en hornos de cubilote constituye un proceso metalúrgico clásico para la obtención de aleaciones ferrosas. El interés actual en este proceso se centra en el tratamiento en conjunto de chatarra galvanizada y baterías primarias, Sin embargo, debido a la alta concentración de Zn presente en las materias primas, las emisiones provenientes de estos procesos pueden superar los niveles permitidos por la regulación ambiental que a la fecha establece un valor máximo de 150 mg/m3 de Zn por cada tonelada de hierro fundido. Con el objetivo de cumplir la regulación ambiental del país, es necesario realizar un proceso de lavado más eficiente a los gases de emisión antes de ser liberados al ambiente. Por esta razón, el presente trabajo se centra en el diseño y dimensionamiento de un sistema de lavado de gases provenientes de un horno de cubilote industrial envolviendo una revisión de los principales métodos de diseño de los equipos del sistema. El esquema de lavado fue diseñado y dimensionado, considerando un ciclón separador inicial, una cámara rociadora, un Venturi tipo scrubber y un ciclón final. Así mismo, el desempeño del sistema de lavado propuesto fue comprobado por medio de una simulación desarrollada en Aspen Plus. Como resultado de la implementación del sistema de lavado a los gases de emisión, se obtuvo una eliminación del material particulado hasta del 96% por debajo de lo reglamentado por la ley alcanzando niveles de 6 mg/m3 de Zn emitido a la atmósfera, lo cual garantiza la utilización de este tipo de hornos para la fundición de chatarras sin incumplir la normativa ambiental.