Minimización de contaminantes en procesos de combustión mediante recirculación del flujo de gas
- Autores: María Abián Vicén
- Directores de la Tesis: Angela Millera Peralta (dir. tes.), Mª Ujué Alzueta Anía (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Herguido Huerta (presid.), Gloria Gea Galindo (secret.), Andrea D'anna (voc.), Fernando Rubiera González (voc.), Ángel Fernández Mohedano (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Actualmente, uno de los principales problemas medioambientales, derivado de los sistemas de combustión, es la emisión de importantes contaminantes atmosféricos, entre los que se puede destacar la materia particulada tipo hollín. Aunque la tecnología y la comprensión de los sistemas de combustión ha evolucionado notablemente en las últimas décadas, aún existen grandes incertidumbres en el campo de investigación relacionado con la formación y destrucción de este contaminante (hollín). Por ello, es precisamente en este campo donde actualmente se está dedicando un gran esfuerzo de investigación.
Teniendo en cuenta que la tecnología de recirculación del flujo de gas de salida (FGR, "Flue Gas Recirculation") ha sido utilizada en diferentes aplicaciones de combustión (por ejemplo, motores de vehículos, y calderas en condiciones de combustión tradicional y en condiciones de oxicombustión), el presente estudio se ha centrado en el estudio experimental (a escala de laboratorio) y de modelado cinético-químico de la implicación de diferentes gases, que pueden estar presentes cuando se utilizan técnicas de recirculación del flujo de gas en un sistema de combustión (CO2, H2O, CO, H2, NO, NO2, N2O, SO2), sobre el proceso global de conversión del combustible, con especial atención a su potencial efecto sobre la formación de hollín y la posible reducción de los contaminantes que pueden ser recirculados (NO, NO2, N2O, SO2).
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la capacidad de un determinado gas de combustión recirculado para modificar el proceso de conversión del combustible y, por tanto, para inhibir o promover la formación de hollín, en función de las condiciones de operación específicas, como es la concentración del gas de combustión, que es función de la fracción del gas recirculado en un proceso de combustión cuando se aplican técnicas de recirculación del flujo de gas (FGR). Además, los resultados muestran la capacidad de diferentes gases de combustión para interactuar con el hollín, en condiciones específicas de operación, pudiendo dar lugar a una reducción de este contaminante, así como diferentes propiedades del hollín formado en función de la atmósfera de reacción durante su formación.
El estudio de modelado cinético del proceso se ha llevado a cabo mediante la utilización de un mecanismo cinético-químico de reacción en fase gas construido a partir de diferentes submecanismos de la literatura, modificado y actualizado en este trabajo en relación a la presencia de los diferentes gases que pueden recirculados cuando se utiliza la tecnología FGR. El modelo desarrollado proporciona, en general, una buena descripción del proceso de conversión de diferentes combustibles en fase gas, y de los principales productos gaseosos, en presencia de distintos gases de combustión.
