Precipitadores electroestáticos ensayo

Precipitador electroestático

       La contaminación atmosférica es un problema del día de hoy. Dicho problema se conoce como la presencia de sustancias en el medio que no deberían pertenecer. Una manera de resolver este problema es mediante precipitadores electroestáticos.

       Un precipitador electroestático es un dispositivo que realiza un proceso en el cual las partículas contaminantes son separadas del aire, limpiándolo de esta manera. Dicho proceso es realizado debido al fenómeno de electrización, en donde las partículas son cargadas para así separarse.

       La manera en la que estos dispositivos funcionan es gracias al concepto de cargas, campos y fuerzas eléctricas.

       La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de las partículas subatómicas y tiene dos naturalezas: una carga positiva y una carga negativa, ambas representadas por un protón o un electrón respectivamente. Cada objeto tiene una carga, ya sea positiva, negativa o neutra (igualmente cargados positiva y negativamente), en donde las cargas con mismos signos se repelen y las cargas con signos opuestos se atraen. La carga que tenga un objeto se determinará como la carga neta entre protones y electrones. [1]

      Cada objeto cargado genera una fuerza sobre otro objeto cargado que se encuentre a su alrededor. Dicha interacción fue descrita por Charles Agustín de Coulomb en 1785. Ésta se define como la fuerza es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la distancia al cuadrado entre las cargas. Esto es:

,[pic 1]

en done k es la constante de proporcionalidad, también escrita como , cuyas unidades de medidas dependen de las unidades de las cargas y la distancia. [pic 2]

       Dichos objetos cargados también generan un campo eléctrico. Este campo se puede representar como un campo vectorial de las fuerzas eléctricas a cierta distancia de la carga que afecta al campo. Michael Faraday fue el que introdujo el concepto de campo eléctrico como un espacio lleno de líneas de fuerza, provocadas por la carga. Este campo eléctrico es el que afecta a las cargas, es el intermediario de la interacción eléctrica. [pic 3]

      Los precipitadores electroestáticos aprovechan estos fenómenos y conceptos para separar los contaminantes del aire. Las componentes básicas que utilizan estos efectos son las placas de superficie recolectora y los electrodos de descarga. [2][pic 4]

Primeramente, se deja pasar el gas contaminado por entre las dos placas recolectoras, las cuales se encuentran cargadas positivamente y conectadas a tierra. Entre las placas se colocan electrodos distribuidos uniformemente creando un campo eléctrico que va de los electrodos hacia las placas.

Cuando el gas pasa entre las placas y hace contacto con los electrodos, las partículas quedan cargadas negativamente. Por las líneas de fuerzas del campo eléctrico, las partículas contaminantes son movidas hacia las placas, en donde al hacer contacto las partículas pierden su carga al estar las placas conectadas a tierra. Así el gas que sale por el otro extremo se encuentra libre de contaminantes.

El método de recolección de polvo varía dependiendo del tipo de sustancia contaminante que se encuentra en el gas. El más común es el de golpeteo realizado por precipitadores electroestáticos secos. Las placas son golpeadas instantáneamente con un martillo, donde la capa de polvo formada es retirada por una tolva. También se realiza la recolección de contaminantes mediante agua; sin embargo, esto depende del contaminante que se quiera retirar. Este método se utiliza principalmente con partículas muy finas.

Los precipitadores son muy utilizados en las industrias, principalmente para la recolección de carbono y reutilizarlo como energía. También es utilizado en la industria del papel y la pulpa como recolector de partículas de sal residuales en los gases.

Bibliografía

[1]  D. Halliday y R. Resnick, Fundamentos de Física, 8va ed. vol. 2.

       México: Grupo Editorial Patria, 2017

[2] M.A. PLONUS, Electromagnetismo aplicado,

      REVERTE, España, 1994

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