Comparación de HTCW con otros gasificadores

Los gasificadores presentan una ventaja inherente al proceso sobre la incineración, ya que utilizan diferentes etapas para:

1). Procesar el material de alimentación para producir gas de síntesis

2). Limpiar el gas antes de usarlo

3). Quemar el gas en un motor eficiente para generar electricidad o vapor

4). O bien, sintetizar el gas para transformarlo en diésel, gasolina o metanol

La calidad de un proceso de gasificación se puede medir por el gas de síntesis. El gas de síntesis de buena calidad tiene un CV alto y no contiene alquitrán. El alquitrán se elimina por el funcionamiento a alta temperatura y por el suministro de aire u oxígeno suficientes para completar las reacciones de gasificación.

Gráfico de Eficiencia en comparación con Temp

El gas de síntesis con CV alto se logra al no agregar aire
u oxígeno en exceso. Se necesita un buen control para lograr un rendimiento óptimo.
La inyección múltiple de oxígeno al horno de
HTCW, controlada por computadora, permite esa optimización.

Los gasificadores vienen en varias formas. Se pueden dividir en los gasificadores por HTCW que utilizan oxígeno o aire enriquecido y los que utilizan aire. El aire es más económico que el oxígeno, por lo que un gasificador por aire debería ser más económico pero, ¿es mejor?

  • El nitrógeno presente en el aire que se utiliza en un gasificador por aire hace que se forme un mayor volumen de gas de síntesis por tonelada de material de ingreso. Por lo tanto, un gasificador por aire soplado debe tener una estructura más grande que un gasificador por oxígeno soplado equivalente.
  • El nitrógeno presente en el gas de síntesis del proceso de gasificación por aire, generalmente el 45%, genera problemas para mantener la eficiencia del motor y evitar una disminución importante en su capacidad.
  • El nitrógeno sobrante se debe calentar a temperatura de gasificación. En general, se pierde la mayor parte de la energía, o su totalidad, ya que el gas se enfría cuando sale del gasificador.

Gráfico de eficiencia de la gasificación

Comparación de un gasificador por aire soplado con un gasificador por oxígeno soplado (HTCW).

La ilustración a continuación muestra que la eficiencia del proceso de gasificación disminuye a medida que aumenta la temperatura. Según un estudio independiente, a una temperatura de 1.400ºC (2.550ºF), la HTCW funciona con la misma eficiencia que un gasificador por aire soplado que funciona a 850ºC (1.550ºF) e invariablemente producirá gas con alquitrán. Parte de la industria de gasificación por aire soplado respondió a este problema mediante la introducción de gasificadores asistidos por arco de plasma. Los gasificadores asistidos por arco de plasma pueden eliminar el alquitrán, entre otros componentes, con la misma eficacia que la HTCW pero, claramente, permanece la falta de eficacia asociada con el calentamiento del nitrógeno inerte en el aire.

In the range of 1400-1600C (2550-2900F), considerable advantages are achieved, e.g.

  • Effective destruction of toxic substances at molecular level, which are still stable at 1000C (1830F) - for instance PCB's
  • Formation of metallic and mineral meltings which encapsulate dangerous substances (at this level, we are not talking about ash anymore)
  • Conversion of dangerous substances into a harmless or considerably less harmful condition, e.g. tars, dioxins, Cr 6 (Chromium Carbonyl)
  • Almost complete mass reduction of residual substances - at the end of the process 1-3% of original volume remains for disposal, consisting of dusts in non-toxic slurry

Efficiency v Temp Graph

Source: I.P.S. Ltd

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