Propuesta de líneas de producción de ceniza activada empleada como material adsorbente de mercurio en las plantas generadoras de carbón.

Abstract

El objetivo de este trabajo fue diseñar la línea de producción de ceniza volátil activada, para adsorber mercurio de los gases de chimenea de un conjunto de plantas generadoras de energía usando como datos y antecedentes el trabajo realizado por el Doctor Rodolfo Monterroso. En el trabajo se usa un recubrimiento de la ceniza volátil con un compuesto orgánico halogenado, haciendo que la ceniza se active, siendo capaz de adsorber el mercurio que es liberado a la atmósfera. Este mercurio proviene de los gases de chimenea generados por la combustión de carbón en las plantas de generación de energía eléctrica con carbón.

Entre los resultados obtenidos se encuentran cinco rangos de plantas generadoras de electricidad con carbón, en base a la potencia de las mismas. El conjunto de las plantas clasificadas cuenta con 139 plantas que emplean filtro de bolsa para remover la ceniza volante de los gases de combustión, que cuentan con potencias entre 33 MW y 1008 MW. La propuesta de línea de producción se basa en el rango con mayor número de plantas, este rango es el de 250 a 500 (incluido) MW, con un total de 41 plantas, las cuales se encuentran ubicadas en EE. UU y son evaluadas con los estándares establecidos por la EPA. En este país se han emitido varias reglas en los últimos años para controlar la liberación de mercurio a la atmósfera haciendo que los métodos de captura de mercurio convencionales se estén sustituyendo por métodos más baratos. El modelo obtenido para el balance de masa de este rango de plantas utilizó como base de cálculo el promedio máximo de mercurio en el carbón encontrado en la literatura (0.17 ppm) (USGS, 2001). Dando como resultado los siguientes valores, ceniza activada a producir 81.58 kg/h, ceniza 77.5 kg/h, activador, 4.08 kg/h, y diclorometano 110.72 kg/h. Entre los equipos necesarios para producir la ceniza activada calculada se encuentran: un tanque de almacenaje de diclorometano, un tanque de mezcla, un mezclador tipo listón o "ribbon", un condensador para vapores de diclorometano, dos bombas de impulsión magnética de transporte de diclorometano, una bomba de vacío seca, un silo para almacenaje de ceniza, y dos sistemas neumáticos de transporte. La potencia necesaria para manejar esta línea propuesta de producción de ceniza activada es de 36.41 kW.