DISEÑO DE UN SISTEMA DE ABATIMIENTO DE EMISIONES PARA UN PROCESO DE GASIFICACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Abstract

El presente trabajo cuyo objetivo general es “diseñar un sistema de abatimiento de emisiones para un proceso de gasificación de RSU, sujeto a normativa nacional y certificable, que permita la producción de gas de síntesis que pueda ser utilizado en un motor-generador de electricidad” busca complementar el proyecto FIC-R: “Reducción de residuos sólidos en origen con recuperación energética: valorización distribuida, tecnología y desarrollo comunitario” para su correcta ejecución. Para lograrlo, se caracterizaron los parámetros de entrada de residuos a un reactor rotatorio mediante trituración de RSU, evaluación de graulometría y definición de composición de la mezcla. También se caracterizó la salida del reactor con modelos predictivos de composición y ensayos de gasificación, y a su vez se caracterizó la entrada del gas al motor de 4 ciclos de gas natural. El resultado del modelo predictivo, indica que si se gasifica una mezcla de residuos conformada por un 37% de papel, 8% de cartón, 21% de PET, 21% HDPE y 12% de textiles 100% algodón; a la salida del reactor se tendrá aproximadamente un 20% de CO, 11% de CO2, 2% de CH4, 12% de H2 y 50% de N2 con temperaturas de salida entre 490[°C] y 510[°C], así como partículas con inquemados, materiales inertes del lecho, aerosoles de metales que se condensan, compuestos orgánicos de alto y bajo peso molecular (alquitranes), compuestos de azufre, compuestos nitrogenados, dioxinas y furanos (compuestos organoclorados). El sistema de abatimiento a baja temperatura diseñado consta de un intercambiador de calor (IC) de carcasa y tubos (reduce la temperatura del syngas hasta 150[°C] decantando parte de los alquitranes), un separador ciclónico (capta material particulado con más de un 80% de eficiencia para MP2,5), un filtro seco (captura partículas, alquitranes y condensado remanente), una torre de lavado (reduce la concentración de gases ácidos y de efecto invernadero. Sus riles se neutralizan con Ca(OH)2 que se puede obtener de manera natural), un ducto de medición de gases (decanta el condensado y se controla si se ingresa o no el gas al motor) y sopladores jaula de ardilla que compensen las pérdidas de carga. Con esto, se realizaron los planos del IC, el ciclón y el scrubber para que sean fabricados, del filtro seco para que sea replicado y se definieron directrices para el control y operación del sistema. Finalmente, se puede decir que el conjunto estará completamente diseñado luego de que sea ejecutado, calibrado y caracterizado operacionalmente; a su vez se puede asegurar que será certificable bajo ciertas condiciones que pueden ser ajustadas por conveniencia, que los modelos teóricos deben ser comprobados y corregidos mediante ensayos, y por último, que el diseño puede ser optimizado al tener valores reales y no supuestos como ocurrió con el diseño actual.