Desarrollo y escalado de un proceso para la neutralización de aguas residuales alcalinas con gases de chimenea

• Hincapié Upegui, Diego Alfonso ^[1] ; Usme Duque, Wilson Enrique ^[3] ; Gallego Suárez, Darío ^[2]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
  3. [3] IDT Ingenieros

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• Localización: QUID: Investigación, Ciencia y Tecnología, ISSN-e 2462-9006, ISSN 1692-343X, Nº. 25, 2015
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development and scale – up of a process for neutralization of alkaline wastewater with flue gases
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• Resumen
  • español

    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 CO2) con 3 niveles (8, 11 y 14 % de CO2 V/V) y los flujos 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 flujo de gas/flujo de líquido (G/L) en el diseño experimental. Se obtuvo neutralización para los flujos de 0.2, 0.3 y 0.4 l/min con todas las concentraciones de CO2. El flujo de 0.5 l/min sólo neutralizó con una concentración de CO2 del 14%. Para un flujo de 0.6 l/min de agua básica, no se presentó 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 CO2 (8%). El mejor pH de salida se logra con una relación de flujos gas – líquido de 8.74 (flujo de agua alcalina = 0.2 l/min) y una concentración de CO2 del 14% v/v.

  • English

    In this work, neutralization process of alkaline industrial wastewater using flue gases was studied. Experiments were performed using a pilot system consisting of a venturi ejector and neutralization tank; alkaline waters and flue gases used were simulated. Experiments were performed following a central composite face – centered design, where the input variables were the gas composition (CO2 v/v percentage) with 3 levels (8, 11 and 14% CO2 v/v) and flows 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 flow to liquid flow (G/L) in experimental design. Neutralization was obtained for flows of 0.2, 0.3 and 0.4 L/min for all CO2 concentrations. The flow rate of 0.5 l/min only neutralized with a CO2 concentration of 14%. For a basic water flow of 0.6 L/ min, neutrality was not achieved with any of CO2 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 flue gas was technically feasible, even for gases with low concentration of CO2 (8% v/v). The best pH output is achieved with a G/L ratio of 8.74 (alkaline water flow = 0.2 L/min) and a CO2 concentration of 14% v / v.