Diseño y construcción de un impactador de cascada Para la determinación de la distribución de tamaño de Material particulado suspendido en el aire
Design and construction of a waterfall impactor For the determination of the size distribution of airborne particulate matter
Se diseñó y construyó un impactador de cascada de bajo volumen para el muestreo de material particulado suspendido en gases y la determinación de su distribución de tamaño. El impactador clasifica las partículas en diversos tamaños por medio de etapas que aceleran el aerosol a través de orificios y luego provocan un cambio de 90° en su dirección de flujo, reteniendo las partículas que, por su inercia, choquen contra un sustrato de impactación.
El impactador está diseñado para separar las partículas del aerosol en ocho etapas, desde 20 mlm hasta 0.4 mom, y retenerlas sobre sustratos de fibra de vidrio. El flujo de aerosol es inducido por una bomba de vacío con capacidad de hasta 100 L/min, e ingresa al equipo a través de un tubo o manguera de aspiración. Se usa además un árbol de manómetros para la medición de la presión de vacío a la entrada de la bomba, un rotámetro con capacidad de medir flujos hasta 70 L/min y una válvula de sobrepaso para modular el flujo a través de la sección de prueba.
Las condiciones de diseño fueron 20°C, 560 mmHg y un flujo de 30 L/min. Las etapas de impactación varían en el número y diámetro de orificios de aceleración, entre 2 y 42 orificios, y entre 0.5 y 15 mm.
El equipo ha sido probado para verificar su hermeticidad, y capacidad de flujo con resultados satisfactorios. Se empezarán a realizar pruebas de calibración y primeras mediciones en proyectos siguientes.
1. INTRODUCCIÓN
El material particulado (MP) es uno de los contaminantes mas importantes del aire ambiente y de los ambientes de trabajo. Sus efectos sobre la salud humana han sido comprobados, aunque su mecanismo de acción aún no ha sido completamente explicado [1-6, 11, 12]. Es también el más complejo de los contaminantes atmosféricos, y su caracterización completa implica el conocimiento de su concentración en el aerosol, su composición química y su distribución de tamaño de partícula [7-10]. Ésta última característica ha cobrado cada vez más importancia, dada la evidencia de los efectos de inflamación e irritación de los alvéolos pulmonares causados por las partículas finas, con diámetros menores a Iμm, e incluso menores a 50nm [1, 3].
Diversas técnicas se han desarrollado para la determinación de la distribución de tamaño de partículas en un aerosol, dentro de las cuales la movilidad inercial y la movilidad eléctrica han tenido gran importancia [17]. La movilidad inercial se basa en las propiedades aerodinámicas del aerosol, representadas por el diámetro aerodinámico equivalente, que se define como el diámetro de una esfera de densidad unitaria (p = I g/cm3) que tiene la misma velocidad de asentamiento que la partícula en cuestión. De los equipos que han utilizado este principio para clasificar partículas de aerosoles se denominan impactadores [18].
Este documento es un artículo elaborado por Daniel José Beltrán Villegas (Ingeniero químico, Universidad de los Andes), Néstor Y, Rojas (Profesor asistente, Departamento de Ing. Química, Universidad de los Andes) para la Revista de Ingeniería Núm. 19. Publicación de la Universidad de los Andes. Colombia. Contacto: [email protected]
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:español
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Tamaño:1563 kb