INDUSTRIAS THERME
OXIDADOR TERMICO
PRESENTATION
TECNOLOGO
Callidus Technologies LLC
OXIDACION TERMICA
Destrucción Térmica: Es el Método preferentemente
usado para destruir casi todos los desechos orgánicos y
algunos inorgánicos
Mecanismo: Someter el desecho a una muy alta
temperatura durante el tiempo de
residencia suficiente
Productos de Combustión: CO2, H2O, N2, O2 (ideal)
También: UHC,CO, NOx, SOx, HCl, Sólidos
Objetivo: Alcanzar la eficiencia de la
destrucción deseada con una
aceptable calidad en las emisiones
DESECHOS
Desechos Gaseosos - Aire, Inertes o Base Orgánicos
Desechos Líquidos - Acuosos o Base Orgánicos
Desechos con Azufre - H2S, COS, CS2 (Produce SO2)
Compuestos Halogenados - Produce Acidos Halógeno
Clorados
CH3Cl, C2H4Cl2, C6H5Cl
Bromados
C2H5Br
Material en Partículas: Sales Orgánicas : CH3C00Na
Sales Inorgánicas : NaCl, KCl
PODER CALORIFICO
PODER CALORIFICO
Desechos de Alto BTU :
Líquidos
Gases
8000 BTU/lb y mayores
200 BTU/SCF y mayores
Desechos de Bajo BTU :
Líquidos
Gases
4000 BTU/lb y menores
50 BTU/SCF y menores
PODER CALORIFICO (Continua)
Implicaciones:
Desechos de Alto BTU: Requieren poco o no
requieren combustible auxiliar
Pueden necesitar enfriamiento (Quenching) con:
Aire
Agua
Vapor
Recirculación de Gases de Combustión
Desechos de Bajo BTU requieren combustible auxiliar
Para gases, el precalentamiento puede ser deseable
Punto de Inyección
Quemador
Oxidador Térmico
DESECHO CON ALTO BTU T.O.
DESECHO DE MEDIO BTU “GAS” T.O.
AUXILIARY FUEL
DESECHO DE MEDIO BTU “LIQUIDO” T.O.
AUXILIARY FUEL
DESECHO DE BAJO BTU T.O.
AUXILIARY FUEL
TIEMPO, TEMPERATURA &
EFICIENCIA DE LA DESTRUCCION
Rango de Temperatura :
650oC a 1200oC
Tiempo de Residencia :
0.6 a 2.0 segundos
Eficiencia de Destrucción : 90% a 99.9999%
Temperatura:
La Alta Temperatura Intensifica la Reacción
de tal modo que la Cinética Incrementa la
Destrucción
Para muchos orgánicos:
800oC y 1.0 sec. Da 99% de Eficiencia de Destrucción
900oC y 1.0 sec Da 99.9% de Eficiencia de Destrucción
980oC y 1.5 sec Da 99.99% de Eficiencia de Destrucción
1200oC y 2.0 sec Da 99.9999% de Eficiencia de Destrucción
TIEMPO, TEMPERATURA &
EFICIENCIA DE LA DESTRUCCION
Incrementar la Temperatura
Incrementa la Destrucción
Incrementar el Tiempo de Residencia Incrementa la Destrucción
La Temperatura se puede incrementar hasta un punto - Debemos
Considerar el Refractario y el equipo Corriente Abajo
El Incrementar el Tiempo de Residencia : Significa
Elevar el costo inicial. Incrementar el tiempo de residencia puede
que no sea suficiente para alcanzar cierta destrucción a menos que
la temperatura se incremente al mínimo necesario dependiendo del
desecho que se va a quemar.
OXIDADOR TERMICO BASICO
CILINDRICO VERTICAL CON
RECUBRIMIENTO REFRACTARIO
EQUIPO
QUEMADOR
OXIDADOR TERMICO
CHIMENEA
CONTROLES
QUEMADOR
Tiro Forzado
-
Ventilador para el Aire
Tiro Natural
-
Altura de Chimenea adecuada
El Quemador Consiste de
Plenum de Aire
Garganta (Tile)
Boquillas de Quemado de Gas
Piloto
Gas de Alto BTU se utilizará como combustible
Gas de Bajo BTU Requiere un Tratamiento Especial
OXIDADOR TERMICO
Refractario - Recipiente Cilíndrico Vertical el recubrimiento
1. La Selección del Refractario Depende de:
La Temperatura de Operación
Tipo de Desecho que se va a quemar
Modo de Operación - Cíclico vs. Continuo
2. El tamaño del recipiente se determina por:
El Tiempo de Residencia requerido.
El Tiempo de Residencia depende de la Temperatura de
Operación y del Nivel de Destrucción deseado.
CHIMENEA
La Altura de la Chimenea se Determina por:
1.
La Dispersión Deseada en la concentración a
nivel de piso de los contaminantes, como
pueden ser UHC, CO o SO2
2.
Requerimientos de la Regulación Local
3.
La altura de alguna estructura adyacente
4.
La Estética o lo relacionado con las relaciones
publicas
CONTROLES
1.
Sistema de Protección por Falla de Flama (BMS)
Consiste de Detector de Flama, Timers y PLC’s.
2.
Control de la Temperatura - Para Modular la
Válvula de Gas Combustible
En el Caso de Desechos Exotérmico, Control de
Rango dividido es usado
3.
Interlocks Críticos
Falla de Flama
Alta Temperatura
Alta/Baja Presión de Gas
Baja Presión de Aire
INCINERADOR DE HUMO
HUMOS
-
Aire o Inerte (N2) de Base o Orgánico
HUMOS DE BASE AIRE El Seguro por Explosión
Requiere Máximo del 40% LEL
en el Aire, 25% es Aceptado
como Nivel de Diseño
HUMOS DE BASE ORGANICA
Por Definición
Alto Poder Calorífico
Alta liberación de Calor
Combustible Auxiliar
Muy poco o nada
Recuperación de Calor
Caldera, Calentador de
Aceite
Unidad Horizontal
Si la Recuperación de
Calor es usada
Unidad Vertical
Si no hay recuperación
de Calor
OXIDADOR TERMICO DESECHO LIQUIDO
A. BASE ORGANICO
Generalmente Exotérmico
Mínimo Combustible Auxiliar
Desecho a través del Quemador como combustible.
B. BASE AGUA
Generalmente Endotérmico
Combustible Auxiliar Requerido
El Desecho se quema directamente dentro del Oxidador
El aire de combustión se inyecta con el desecho
dependiendo la cantidad del Orgánico
DESECHO LIQUIDO T.O. (Continua)
ATOMIZACION
Es Muy Importante Considerar la Atomización para el
Quemado de todos los Líquidos
Medios de Atomización :
Aire
Vapor
Mecánica
Aire de 60 - 80 PSIG
Vapor de 150 PSIG o mas
Mecánica puede Requerir
200 a 300 PSIG Dependiendo de el rango de
operación requerido
CONFIGURACION DEL EQUIPO
DISEÑO HORIZONTAL VS. VERTICAL
El Diseño Vertical preferentemente se usa si No se
Desea la Recuperación de Calor
El Diseño Horizontal Facilita la Instalación de una
Caldera de recuperación de Calor
CONTROLES
Temperatura
Combustibles
Oxigeno
DATOS DEL DESEMPEÑO
Eficiencia de Destrucción Orgánica
NOx en Gases de Combustión
a 99.99%
75 a 200 PPMV
QUEMADO VERTICAL (DOWNFIRED) TO.
DESECHOS Contengan Sales Orgánicas e Inorgánicas
Orgánicos Quemados con solo una Fase
Cambie a una Sal
Base Orgánica - Alto Poder Calorífico
Base Agua - Bajo Poder Calorífico
Método de Inyección
PROCESO Desecho a quemarse en un TO de
Quemado Hacia Abajo
Gases de Combustión Enfriados con Agua
Remoción de Partículas
Gases de Combustión Limpios venteados
DOWNFIRED T.O. (Continua)
Temperatura de Operación 1650 - 2200oF
Tiempo de Residencia
Exceso de Aire
1.5 - 2.0 Sec
25 % o mas
Baja Temperatura Preferentemente Extiende la
Vida Util del Refractario
DOWNFIRED T.O. (Continued)
Equipo
QUEMADOR
Para Desechos que contengan principalmente agua, se
recomienda un Quemador de Intensidad Media para esta
aplicación
Este Tipo de Quemador Toma una Caída de Presión
Media - Buen Mezclado - Da una combustión completa en
el Quemador. Esto es Importante si se esta inyectando
un Desecho Base Agua
Quemado hacia abajo (Downstream). Una Cámara de
Precombustión debe ser usada para asegurar un
Combustión Completa del Combustible antes de la
inyección del Desecho
REMOCION DE PARTICULAS
SISTEMAS SECOS
Colector de Polvo
ESP
SISTEMA HUMEDO
Venturi Lavador de Gases (Scrubber)
ESP Húmedo
HidroSonico Lavador de Gases (Scrubber)
Callidus T.O. Test Facilities
RECAPITULANDO
Oxidador Térmico :
Esta mas que Probado y es muy Efectivo en la
Disposición de Desechos Orgánicos
Contaminantes como UHC, CO, NOx, SO2, HCl y
Sólidos, pueden ser manejados con la Selección
del Proceso y Equipo Adecuados
“Una Variedad de Desechos Líquidos y
Gaseosos
pueden
ser
destruidos
completamente con un Aceptable Limite de
Emisiones Contaminantes”
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conae.gob.mx