EVAPORACIÓN DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE EL USO DEL CALOR RESIDUAL DE GASES DE ESCAPE DE HORNOS INDUSTRIALES

Abstract

El presente trabajo de ingeniería nace como respuesta a una solicitud de la empresa Cormecanica Renault ubicada en la ciudad de los Andes, en la V Región. La empresa solicita el estudio del aprovechamiento del calor residual de los gases de escape que se generan del proceso de combustión en los hornos de carbonitruración para evaluar la posibilidad de ocuparlo en un circuito que permita la evaporación del agua contenida en las aguas residuales, y así concentrar el contenido de residuos en una menor cantidad de estas aguas. Dicho circuito considera el análisis de tres configuraciones diferentes que permiten obtener el calor de los gases de escape. Previo al desarrollo de las alternativas de solución, se realiza un estudio y medición de parámetros que permiten cuantificar el calor residual que es posible de obtener de los hornos de la empresa. Para las alternativas de solución se considera el estudio de intercambiadores de calor y de las variables que definen a estos, a las cuales se les hace un análisis de sensibilidad. Luego de los resultados del análisis la empresa selecciona el uso de un intercambiador serpentín para la obtención del calor de los gases de escape con agua como fluido caloportador, para el cual se disea el circuito completo a utilizar. Además se realizó una implementación piloto para ver el comportamiento del intercambiador serpentín en una de las chimeneas de los hornos, dicha instalación ayudó a corroborar si los resultados obtenidos en la teoría son posibles de obtener en la realidad con el intercambiador diseado. A partir de los resultados se adapta el circuito diseado a un formato final. La alternativa de solución propuesta es capaz de elevar la temperatura de 1 [ton] de aguas residuales hasta 60 [?C] en un periodo de 10 horas y tiene un costo aproximado de 3,5 millones de pesos. Los resultados del análisis económico indican que para una tasa de evaporación del 50% el proyecto con un horizonte de 5 aos y una tasa de descuento del 15% tiene un VAN de 13 millones de pesos.