Ciencia y tecnología

Enfriamiento de gases después de la incineración

Los tres parámetros fundamentales para una función óptima de la incineración de residuos son las tres «T», tiempo, temperatura y turbulencias. Sólo la combinación adecuada de cada una de estas medidas resultará en una incineración perfecta y, consecuentemente, en el proceso térmico terminado, en el sentido de que los residuos por incinerar quedarán destruidos y completamente inertes.

La T de tiempo se refiere a la residencia en la cámara de postcombustión, en la cual los gases están expuestos a la temperatura (T) elevada de 1,000 a 1,200 grados centígrados. La T de turbulencia define la inyección y flujo controlado de los aires secundarios y terciarios dentro de esta misma cámara secundaria, logrando un control óptimo de bajas turbulencias. La tecnología aplicada en las tres «T» resulta en una máxima destrucción térmica a un mínimo efluente de partículas salientes de la postcombustión.

Debido a esta combinación controlada se reducen considerablemente las inversiones necesarias en los dispositivos de eliminación de contaminantes, conocidos como «lavado de gases». Diferentes aspectos, criterios o desafíos obligan a reducir estas altas temperaturas de la postcombustión. Los más importantes son la recuperación de la energía y el condicionante de que la temperatura operativa de un lavado de gases se mueve entre 70 y 350 grados centígrados, tomando en referencia una relación óptima entre el costo de inversión y la vida útil de los equipos.

Son 3 los diferentes aspectos técnicos de los enfriamientos más aplicados en los procesos de incineración.

1.    Intercambiador aire-aire (enfriamiento lento)

El intercambiador aire-aire tiene muy pocas aplicaciones en el sentido de poder recuperar alguna energía. En la mayoría de los casos se aplican para enfriar los gases de combustión por el flujo cruzado de aire fresco de la atmósfera y se desperdicia toda la energía disponible.

2. Intercambiador aire-agua, aire-vapor, aire-aceite térmico (enfriamiento lento)

Estos intercambiadores son los más usados y aplicados en la mayoría de los procesos de incineración, porque ofrecen la recuperación de hasta 85 por ciento del energético, en relación con su potencial térmico. Al funcionar como flujo cruzado calientan agua, aceite térmico o generan vapor de diferente saturación, el cual tiene múltiples aplicaciones industriales y comerciales.

La recuperación más interesante es la generación de vapor, ya que logra un retorno de inversión a corto plazo de toda la infraestructura de incineración. Puede resultar más barato incinerar residuos y con ello generar vapor que sumando el costo de las calderas con el costo de la contratación a terceros del servicio de eliminación de residuos.

El energético de vapor podrá usarse adicionalmente como materia prima para la generación de energía eléctrica, cabe mencionar que se requiere un análisis exhaustivo para la determinación de la rentabilidad de este tipo de inversión. Se puede decir que una capacidad baja de incineración con residuos de alto valor calorífico podrá ser igualmente o hasta más rentable que una alta capacidad de incineración con residuos mezclados de poder calorífico más bajo.

3. Quench o columna de agua

El quench, es un enfriamiento por choque directo de agua, que resulta bajo algunos aspectos el más eficiente, con una mínima generación de dioxinas y furanos, y con la ventaja de poder controlar la humedad necesaria para la remoción posterior de los contaminantes desde el inicio. La desventaja es el alto consumo de agua y la visibilidad de la pluma de vapor en pocas ocasiones se interpreta como vapor.

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