Diseño de antorchas atmosféricas para la combustión de tailgas proveniente de procesos de pirólisis de neumáticos fuera de uso

Abstract

El alto volumen de desechos de neumáticos fuera de uso en Chile es una gran preocupación nacional. En este contexto se instala la planta de pirólisis de neumáticos fuera de uso Bailac, a la cual se le realiza una ingeniería de remediación por parte de Innovatec Ltda para su correcta puesta en marcha. En este proyecto se identifica la necesidad de implementar un equipo para combustionar el gas pobre de desecho generado en el proceso de pirólisis. El objetivo general es desarrollar el diseño detallado de modernas antorchas atmosféricas para quemar gas pobre de pirólisis. Para esto se proponen como objetivos específicos revisar el estado del arte del proyecto, definir los criterios para el buen funcionamiento del quemador, desarrollar una memoria de cálculo del quemador propuesto, realizar una simulación computacional que permita evaluar el funcionamiento del quemador y calcular un valor estimado de la longitud de la pluma térmica. Para cumplir los objetivos específicos se recopila información sobre los antecedentes del proyecto, se seleccionan los parámetros a determinar y criterios de funcionamiento, se caracteriza el gas pobre de combustión, se calculan todos los parámetros relacionados al proceso, se simula el comportamiento de los flujos en el equipo, se comparan los resultados obtenidos con otros gases y se estima la altura de la columna de humo. Los resultados muestran que el gas pobre tiene propiedades bastantes similares al gas licuado por lo que puede ser tratado como un gas de combustión de bajo poder calorífico. De la simulación computacional se verifica que se cumplen todos los criterios de funcionamiento del quemador. No se supera la velocidad del sonido, no existe contraflujo, la combustión es completa y la mezcla de gas y aire primario es homogénea. Además, se corrobora que la configuración propuesta para el equipo es la más óptima en comparación a otras opciones ya que es sencilla de construir y presenta bajas velocidades de flujo. Se determina que la longitud de la pluma térmica es de 1,58 m, lo cual es bastante bajo considerando que en la operación se utiliza un flujo mucho menor al de la capacidad total de diseño. Finalmente, se concluye que la antorcha atmosférica tiene un diseño confiable y estable que aporta a la seguridad de operación de la planta.