Diseño y construcción de una torre de empaque para la remoción de sulfuro de hidrógeno en aguas residuales de curtiembre – Laboratorio UCV, 2018

Abstract

En la presente tesis, se evaluó la capacidad de remoción de sulfuro de hidrógeno contenido en aguas residuales de curtiembre a partir de un una torre empacada, lo cual fue diseñada a través de ecuaciones matemáticas para su posterior construcción. La torre de empaque fue diseñada a escala piloto para una capacidad de 3L/min de agua para una remoción de 95% del contaminante, con un diámetro de 0.125 m y una altura de 1.25 m, se usó como relleno de la torre anillos rashing de cerámica de 16mm x 16mm. El sistema fue construido usando Acero inoxidable AISI 304 con una altura total de 1.60 m divida en tres partes, la parte superior tiene 20cm de altura con tres perforaciones para la entrada del agua y salida del gas, el cuerpo de la torre donde ocurre la transferencia de masa tiene una altura de 1.25m y finalmente, el fondo de la torre mide 20 cm de altura también con tres perforaciones para salida del agua y entrada del gas. Para evaluar la capacidad de remoción, se trabajó con una muestra de agua recogida de la etapa de pelambre previamente tratada para evitar que los sedimentos e impurezas provenientes de dicha etapa ingresen a la torre y pueda dañar básicamente a los anillos de cerámica junto al proceso de operación, la muestra de agua tuvo una concentración de sulfuros de 5, 529 mg/L, el ingreso del agua ayudada por una bomba de 0.5 HP fue por la parte superior de la torre, usando un rotámetro se controló el flujo de agua siendo constante a 3L/min y por el fondo de la torre se inyectó aire a distintos flujos: 17, 18,19 y 20 L/min. Para que la remoción ocurra ambos flujos ingresan en contracorriente produciéndose una transferencia de masa entre componentes que están en contacto alrededor de 10 a 15 min originándose un proceso de desorción, operación en la cual una mezcla líquida se pone en contacto con un gas para disolver uno o más componentes del líquido y obtener una solución de estos en el gas. De los resultados que se obtuvo fue que con un flujo de aire de 17 L/min ocurrió una remoción de 83.07%, con 18 L/min un 90.63%, con 19L/min un 92.96% y con 20L/min un 97.79% concluyendo que con un flujo mayor de 20L/min la remoción fue mayor, pero si aumenta el flujo de gas la caída de presión puede ser mayor y la torre puede llegar a la condición de inundación.