Hojas de datos EPA: Incinerador – Tipo recuperativo. Parte I

A este tipo de incinerador también se le refiere como un oxidador termal, incinerador termal, y dispositivo de postcombustión; todos con “intercambiadores de calor.” Sin embargo, el término intercambiador de calor es generalmente apropiado sólo para describir un oxidador termal utilizado para controlar gases provenientes de un proceso en donde la combustión es incompleta.

Tipo de Tecnología: Destrucción por oxidación termal

Contaminantes Aplicables: En primer lugar, a los Compuestos Orgánicos Volátiles (COV). Alguna Materia Particulada (MP), comúnmente compuesta de hollín (partículas formadas como resultado de la combustión incompleta de hidrocarburos (HC), coque, o residuos de carbón) también será destruida en varios grados.

Límites de Emisión Alcanzable/Reducciones:

La eficiencia de destrucción de COV depende de los criterios de diseño (ésto es, la temperatura de la cámara, el tiempo de residencia, la concentración de COV a la entrada, el tipo de compuesto, y el grado de mezclado) (Ref. EPA, 1992 : U.S. Environmental Protection Agency – la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU.). Las eficiencias típicas de diseño de un incinerador recuperativo varían dentro de un rango de 98 a 99.9999% y por encima, dependiendo de los requisitos del sistema y las características de la corriente contaminada (Ref. EPA , 1992; EPA , 1996a). Las condiciones típicas de diseño necesarias para satisfacer un control de ³ 98% o una concentración de salida del compuesto de 20 partes por millón por volumen (ppmv) son: una temperatura de 870°C (1600°F), un tiempo de residencia de 0.75 segundo, y un mezclado adecuado. Para las corrientes de COV halogenados, una temperatura de combustión de 1100°C (2000°F), un tiempo de residencia de 1.0 segundo, y el uso de un depurador de gases ácidos en el ductos de salida es recomendado (Ref. EPA , 1992).

Para las corrientes de purga con concentraciones de COV por debajo de aproximadamente 2000 ppmv, se reducen las velocidades de reacción, se disminuye la eficiencia máxima de destrucción de COV, y una concentración en el tubo ductos de salida del incinerador de 20 ppmv o menor puede ser lograda (Ref. EPA , 1992).

Las emisiones controladas y/o los datos de la pruebas de eficiencia para materia particulada en incineradores por lo general no están disponibles en la literatura. Sin embargo, los factores de emisión para materia particulada en los procesos de anhídrido ftálico con incineradores están disponibles. Se encontró que las eficiencias de control de MP para estos procesos varían entre el 79 y el 96% (Ref. EPA , 1998). En el Inventario Nacional para 1990 de la EPA , se reportó que los incineradores utilizados como dispositivos de control para MP alcanzaban una eficiencia de control de 25-99% para la materia particulada de 10 micras o menos de diámetro aerodinámico (MP 10 ) en localidades de fuentes de punto (Ref. EPA , 1998). La tabla 1 presenta un análisis detallado de los rangos de eficiencia de control de MP 10 por industria, para los incineradores recuperativos (Ref. EPA , 1996b). La eficiencia de control de COV reportada para estos dispositivos varió dentro de un rango de 0 a 99.9%. Estos rangos de eficiencia de control son grandes porque incluyen localidades que no poseen emisiones de COV y controlan únicamente MP, tanto como las localidades que poseen emisiones bajas de MP y se preocupan ante todo por controlar COV (Ref. EPA , 1998).

Tabla 1. Eficiencias de Destrucción de MP 10 de los Incineradores Recuperativos por Industria (Ref. EPA , 1996b)

Los incineradores recuperativos pueden ser utilizados para reducir las emisiones provenientes de casi todas las fuentes de COV, incluyendo las respiraderos de reactores, respiraderos de destilación, operaciones con solventes, y operaciones realizadas en hornos y secadoras. Pueden manejar fluctuaciones menores del flujo; sin embargo, las fluctuaciones excesivas requieren el uso de una antorcha (Ref. EPA , 1992). Su consumo de combustible es alto, así que las unidades recuperativas son las mejor indicadas para las aplicaciones en procesos más pequeños con cargas de COV de moderadas a altas.

Los incineradores son utilizados para controlar los COV provenientes de una amplia variedad de procesos industriales incluyendo, pero no limitándose, a los siguientes (Ref. EPA , 1992):

1. Almacenamiento y carga/descarga de productos de petróleo y otros líquidos orgánicos volátiles;

2. Limpieza de recipientes (tanques de ferrocarril, carros tanques y barcazas);

3. Válvulas de purga de proceso en la Industria Manufacturera de Químicos Orgánicos Sintéticos (IMQOS);

4. Manufactura de pinturas;

5. Productos de caucho y manufactura de polímeros;

6. Manufactura de madera multilaminar;

7. Operaciones de recubrimiento de superficies:

8- Aparatos eléctricos, alambre magnético, automóviles, latas, carretes de metal, papel, película y lámina, cintas y etiquetas sensitivas a presión, cinta magnética, recubrimiento e imprimido de telas, muebles de metal, muebles de madera, paneles de hoja de madera, aeronáutica, productos de metal misceláneos;

9. Recubrimientos flexibles de vinilo y uretano;

10. Industria de artes gráficas;

11. Localidades para el Tratamiento; y

12. Almacenamiento y Desecho de residuos tóxicos (LTAD).

AWMA, 1992. Air & Waste Management Association, Air Pollution Engineering Manual. Van Nostrand Reinhold, New York.

EPA, 1991. U.S. EPA, Office of Research and Development, “Control Technologies for Hazardous Air Pollutants,” EPA/625/6-91/014, Washington, D.C., June.

EPA, 1992. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, “Control Techniques for Volatile Organic Emissions from Stationary Sources,” EPA-453/R-92-018, Research Triangle Park, NC., December.

EPA, 1995. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, “Survey of Control Technologies for Low Concentration Organic Vapor Gas Streams,” EPA-456/R-95-003, Research Triangle Park, NC., May.

EPA, 1996a. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, “OAQPS Control Cost Manual,” Fifth

Edition, EPA 453/B-96-001, Research Triangle Park, NC. February.

EPA, 1996b. U.S. EPA, “1990 National Inventory,” Research Triangle Park, NC, January.

EPA, 1998. U.S. EPA, Office of Air Quality Planning and Standards, “Stationary Source Control Techniques

Document for Fine Particulate Matter,” EPA-452/R-97-001, Research Triangle Park, NC., October.

ICAC, 1999. Institute of Clean Air Companies internet web page www.icac.com, Control Technology Information – Thermal Oxidation, page accessed March 1999.