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CINETICA DE FORMACIÓN DE LOS PRINCIPALES CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Se desconoce parcialmente la cinética de la oxidación del carbono, se necesita una gran cantidad de trabajo adicional para lograr un mecanismo satisfactorio de reacción para la formación del CO y CO2 en los procesos de combustión de hidrocarburos. Las etapas para la formación del CO deben preceder a la del CO2, por ejemplo un proceso de oxidación a alta temperatura para hidrocarburos como le metano, se tiene la reacción del O2 con le radical metilo como reacción intermedia.

La conversión de CO a CO2 esta bastante establecida en la siguiente reacción principal la cual es introncecamente rápida.

En las flamas pobres siempre esta presente un exceso de O2 por lo tanto es desconcertante que se encuentren cantidades apreciables de CO en los gases enfriados. Se puede deducir que la oxidación directa no es la ruta preferida a pesar del exceso de oxígeno, antes bien domina a la reacción CO+OH < = > CO2 + H, entonces la  concentración de OH es la que controlara el grado de CO consumido en dichas reaccíones.

Las reacciones se equilibran en zonas calientes de flamas mezcladas o de flamas de difusión directa.

La reacción H + H2O < = > OH + H2 tiene un alta energía de activación y su constante de taza cae rapidamente con una disminución de la T (por ejemplo a 1000 °K la const. es alrededor de la trigesima parte del valor a 1500°K

CONTROL DE LAS EMISIONES DE CO

La remosión posterior a niveles acordes con las normas de calidad de aire- ambiente requiere la disolución, e interacción adisional con el ambiente atmosférico. El CO a diferencia de otros importantes contaminantes gaseosos, no se presta para las técnicas de remosión para los gases de escape, un método mas prodcutivo es el control de su formación.
El método más práctico de reducir el CO de fuentes estacionarias consiste en el diseño, instalación, operación y mantenimiento adecuado del equipo de combustión.
El CO se puede remover selectivamente de otros gases por lavador con soluciones especificas como por ejemplo el Formato de Cobre o Amoniaco o por incineración o combustión auxiliar.
INCINERACIÓN O COMBUSTIÓN AUXILIAR

Se usa frecuentemente en situaciones donde el gasto volumétrico del gas residual de un proceso es grande pero a nivel de gas contaminante es pequeño.
Es un método satisfactorio de control de contaminantes de diversos aspectos:

 

  1. Casi todos los contaminantes altamente olorosos son combustibles o son cambiados químicamente a sustancias menos olorosas cuando se calienta suficientemente en presencia de oxígeno y se pueden percibir los mercaptanos, los gases de cianuro y le ácido sulfhídrico.
    2. Los aerosoles orgánicos se destruyen por combustión auxiliar, por ejemplo los tostadores de cafe, las casas de carne, las estufas para horneado de esmaltes, emiten tales aerosoles.

 

  1. Algunos gases y vapores orgánicos intervienen en reacciones de neblumo http://www.osman.es/ficha/13366 (para definición), la combustión auxiliar con flama destruye dichos materiales.

 

  1. Algunas industrias producen grandes cantidades de gases residuales altamente combustible y el método más seguro de control es mediante la combustión de chimeneas de flama y hornos.

 

Incineración por flama directa

 

Requiere del conocimiento de los limites exclusivos o de flamabilidad tanto de los gases residuales como del gas combustible en las mezclas del aire.

 

La antorcha o mechero es un ejemplo especial de este tipo de incineración y es utilizada en las refinerías y en la industria Petroquímica.

 

Uno de los problemas básicos es la presencia de humo y hollín.

 

 

 

 

  1. b) Incineración térmica

 

 

 

Cuando la concentración de los contaminantes combustibles sea muy baja, tan baja que solo se suministrasn una pequeña fracción del valor calórico requerido para mantener una flama directa, sera necesario usar otras medidas para convertir los combustibles.

 

Algunos usos son:

 

  1. Hornos para balatas de fierros

 

2.Tostadores de café

 

3.Hornos de moldes metalúrgicos

 

  1. Curado de fibra de vidrio

 

  1. Casas para ahumado de carne

 

 

Incineración catalítica
El quemador auxiliar cataltico es un método que compite con los incineradores térmicos en los tiempos de residencia requeridos, pues en este caso son del orden de pocas centecimas se segundo y se maneja como velocidad espacial. Otra ventaja consiste en que se baja la temperatura de ignición. Un catalizador reduce los requerimientos de energía del proceso de oxidación, por tanto ho hay que calentar la corriente del gas residual a una T tan alta como la incineración térmica las T típicas oscilan entre 217-530 °C y la eficiencia de combustión es del orden del 95 al 98%.

Incineración auxiliar con recuperación

 

Cualquiera que sea el método de incineración de los gases residuales o donde los vapores que se usan, se deberán considerar un aspecto importante. Dependiendo de que se utilice la incineración catalítica, térmica o por flama directa, la T de los gases que salen del incinerador puede variar de 350 a 1100°C o más.

Por tanto una cantidad considerable de energía a una T relativamente alta, esta asociada con la corriente de gas residual.

 

Conclusión

Además debido al proceso de incineraciónla corriente de gas contiene escencialmente solo gases inértes, puesto que cualquier especie tóxica o corrosiva se elimina en el proceso de combustión, por tanto esta disponible una fuentes de gas limpio de alto grado de energía para utilizarla en otros procesos

En la incineración por flama directa la temperatura esta alrededor de 1400°C este grado de energía alto e smuy provechoso como fuente de calor para una caldera de vapor residual. Uno de los usos mas prácticos de la incineración térmica o catalítica donde sus T son mas bajas para precalentar el gas contaminado que entra ene le incinerador. Mientras mayor sea el calentamiento del gas contaminado hacia su temperatura de autoinmisión o de inmisión catalítica menor será la necesidad de combustible adicional

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