Desarrollo y escalado de un proceso para la neutralización de aguas residuales alcalinas con gases de chimenea
Autor | Diego Alfonso Hincapié Upegui - Wilson Enrique Usme Duque - Darío Gallego Suárez |
Cargo | Docente de Cátedra, Facultad de Ingeniería, Medellin, Colombia - Ingeniero de Proyectos, Medellín, Colombia - Profesor Asociado, Facultad de Minas, Medellín, Colombia |
Páginas | 57-67 |
Quid N° 25, pp. 57-68, julio - diciembre 2015, ISSN: 1692-343X, Medellín-Colombia
Resumen. En este trabajo se estudió el proceso de neutralización de aguas residuales industriales alcalinas mediante
el uso de gases de chimenea. El estudio experimental se realizó empleando un sistema piloto, compuesto por un
eyector vénturi y un tanque de neutralización; las aguas alcalinas y los gases de chimenea empleados fueron
simulados. Los experimentos se realizaron siguiendo un diseño central compuesto centrado en las caras, en el cual
las variables de entrada fueron la composición del gas (porcentaje de CO ) con 3 niveles (8, 11 y 14 % de CO V/V) y
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los ujos de aguas alcalinas alimentados al tanque de neutralización (0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6 litros/minuto), los cuales
fueron expresados en términos de la relación ujo de gas/ujo de líquido (G/L) en el diseño experimental. Se obtuvo
neutralización para los ujos de 0.2, 0.3 y 0.4 l/min con todas las concentraciones de CO . El ujo de 0.5 l/min sólo
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neutralizó con una concentración de CO del 14%. Para un ujo de 0.6 l/min de agua básica, no se presentó
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neutralidad con ninguna de las concentraciones analizadas. Se construyó un modelo el cual fue utilizado
posteriormente en el escalado a nivel industrial del sistema de neutralización propuesto. Se encontró que el proceso
de neutralización de aguas básicas con gases de chimenea es técnicamente factible, inclusive para gases con baja
concentración de CO (8%). El mejor pH de salida se logra con una relación de ujos gas – líquido de 8.74 (ujo de
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agua alcalina = 0.2 l/min) y una concentración de CO del 14% v/v.
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Palabras clave: pH, ujo de agua alcalina, escalado, relación gas – líquido, modelo.
Abstract. In this work, neutralization process of alkaline industrial wastewater using ue gases was studied.
Experiments were performed using a pilot system consisting of a venturi ejector and neutralization tank; alkaline
waters and ue gases used were simulated. Experiments were performed following a central composite face –
centered design, where the input variables were the gas composition (CO v/v percentage) with 3 levels (8, 11 and
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14% CO2 v/v) and ows of alkaline water fed to neutralization tank (0.2, 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 liters/minute), which
were expressed in terms of ratio of gas ow to liquid ow (G/L) in experimental design. Neutralization was obtained
for ows of 0.2, 0.3 and 0.4 L/min for all CO concentrations. The ow rate of 0.5 l/min only neutralized with a CO
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concentration of 14%. For a basic water ow of 0.6 L/ min, neutrality was not achieved with any of CO
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concentrations tested. A mode,l which was used later for scaling - up the proposed neutralization system was built. It
was found that neutralization process of alkaline waters using ue gas was technically feasible, even for gases with
low concentration of CO (8% v/v). The best pH output is achieved with a G/L ratio of 8.74 (alkaline water ow = 0.2
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L/min) and a CO concentration of 14% v / v.
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Keywords: pH, alkaline water ow, scale – up, G/L ratio, model.
DESARROLLO Y ESCALADO DE UN PROCESO PARA LA NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS
RESIDUALES ALCALINAS CON GASES DE CHIMENEA
DEVELOPMENT AND SCALE – UP OF A PROCESS FOR NEUTRALIZATION OF ALKALINE
WASTEWATER WITH FLUE GASES
Citar, estilo APA: Hincapié, D., Usme, W., Gallego, D. (2015) Desarrollo y escalado de un proceso para la neutralización de aguas residuales alcalinas con
gases de chimenea. Revista QUID (25) 57-68.
(Recibido el 15-04-2015. Aprobado el 10-06-2015)
PhD. Diego Alfonso Hincapié
Upegui
Universidad de Antioquia,
Docente de Cátedra, Facultad de
Ingeniería, Medellin-Colombia
diego.hincapie@udea.edu.co
Mg. Wilson Enrique Usme
Duque
IDT Ingenieros, Ingeniero de
Proyectos, Medellín-Colombia
wusme@idtingenieros.com
Mg. Darío Gallego Suárez
Universidad Nacional de
Colombia, Sede Medellín,
Profesor Asociado, Facultad de
Minas, Medellín-Colombia
dgallego@unal.edu.co
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