Descripción del proyecto
2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
La gasificación de Residuos por plasma de arco es un proceso ambientalmente amistoso que permite la destrucción de residuos mientras que produce energía. El proceso utiliza electricidad para crear el estado de plasma de la materia. Estas altas temperaturas promueven la gasificación completa de todos los materiales de la alimentación, dando por resultado gases con Poder Calorífico que se utilizan como combustible para producir electricidad con un generador.
En un reactor, la corriente eléctrica se hace pasar entre dos electrodos, espaciados entre si, creando un arco eléctrico capaz de generar altas temperaturas que permiten la gasificación de los residuos. A estas temperaturas los residuos se descomponen en componentes elementales básicos en forma gaseosa. Las moléculas complejas se separan en los átomos individuales. En la fotografía de más abajo la llama de plasma.
2.1 Descripción General Proceso de Gasificación de Residuos
La gasificaciónporplasmarecupera la energíaque contienen los desechos mediante la transformacióndelosmateriales que poseencarbonousando unafuente externa decalor y generandounGas deCombustión(syngas o gascom), elcualse utilizará paraproducir electricidad.
El syngascumpleconlasmismaspropiedadesqueelbiogásogasnatural,porlotanto,se empleaencalderas,turbinas omotores. LoutilizanGeneralElectric,Caterpillar,Siemens quines han desarrollado generadores para estas aplicaciones.
La GasificaciónporPlasma:
§ Es un proceso autosustentable, reutilizapartedelaenergía generada.
§ Representaunafuentedeenergíarenovableylimpia.
§ Se aplicaatodotipoderesiduos, sólidos, líquidosy gaseosos.
§ Permite transarlosbonosdecarbono.
§ Los residuos son transformados en electricidad verde.
§ No contribuyealefecto invernadero,porqueNOutilizanuevos hidrocarburoscomocombustible.
Alternativasdelosproductosgeneradosapartir del Gas Combustible
La Gasificación de Plasma ha tomado un fuerte impulso en los últimos 10 años por el alza de los combustibles y restricciones ambientales. Para este proyecto la tecnología es proporcionada por la empresa Adaptive ARC Inc. De los EEUU de Norteamérica.
Existen más de 1.000 plantas de plasma de distintos proveedores instaladas y operando en el mundo, en lugares como Estados Unidos, Europa y Asia
Definición de las partes, acciones y obras físicas del proyecto
Se proyecta la construcción de un galpón de 30 x 30 metros que se instalará en el terreno de la empresa según se detalla en el anexo 2. En este galpón se instalarán dos unidades generadoras de electricidad de tipo modulares, cada una totalmente independiente de la otra. Cada modulo de gasificación o plasma lo componen el reactor de plasma, sistema de depuración de gases, extracción de sólidos y generador eléctrico, entre otros.
También se instalará un contenedor de oficinas administrativas y baños para los operadores de la planta de plasma.
2.2.1 Descripción de cada módulo de gasificación y generación eléctrica
En primer lugar, los desechos son recibidos y acumulados(no hayque separarlos o tratarlos previamente)encontenedores de 20 m3 que se estacionan en el galpón A medida que el proceso lo va requiriendo, estos contenedores tipo ampliroll son vaciados en una zona de seguridad estanca desde la cual un pequeño cargador frontal tipo Bobcat los va recogiendo y vaciando a una tolva desde donde son enviados mediante una correa sin fin al reactor de plasma paraprocedereltratamientodegasificación (uno por cada modulo).
Antes de que losdesechossean introducidos al reactor de plasma, los desechos pasan por un triturador/desgarrador de doble eje (húmedo), cuyo fin es normalizar el tamaño de los residuos.
Lasantorchas de plasma tienenunavidaútilde20años,perosus electrodos que se construyen de acero carbono o grafito tienenunavida útil de500a800horas(1mes aproximadamentedetrabajocontinuo,deacuerdoaltipode desechoysuoperación).
LasAntorchasdePlasmaoperanconunacorrientedealtatensiónquepasaentredoselectrodospara crearunarcovoltaicodealtaintensidad,quedisocialosátomos de los materiales creando una atmósfera conocida como plasmaocampodeenergíaintensayradiante. Losproductosson gas de desíntesis o syngas y material fundido de los constituyentes inorgánicos y cenizas que es descargado.
El syngas es una mezcla de hidrogeno y monóxido de carbono con un poder calorífico que varía entre 2.000 a 4.000 kcal/m3 en función del tipo de residuos que se esta tratando o sometiendo a la gasificación y que posteriormente se transforma en electricidad mediante un motor de combustión interna acoplado a un generador eléctrico.
Hayquedestacarque,lamateriaNOsequemaenelreactordeplasma(el sistemadeplasmanoesincineración)porquenohaysuficienteoxigeno.
Elsyngas o gas de síntesissaleporlapartesuperiordelreactorpasaaunaetapadeenfriamiento y depuración,medianteunsistemadeventuri mazzei y un depurador (quench).Estos sistemas tienenporfunciónenfriarelgas con agua y posteriormente removerlos materiales indeseables. El SO2 y el HCL son removidos con lechada de cal (CaCO3) y neutralización del ácido clorhídrico.
Finalmente, elsyngaslimpioseenvíaaun estanque de transferencia para alimentar el generador de electricidad que alimenta la planta. Se proyecta que el exceso de energía eléctrica se comercializará a una compañía de distribución. El 85% de la energía eléctrica será comercializada como energía eléctrica.
Ver diagrama de proceso en el anexo 3
Figura 1: Configuración de planta de plasma (un modulo)
2.3 EquipamientodelaPlantadePlasma (un modulo)
• Dos contenedores receptores de residuos industriales con un transportadordecorreasinfin,paraimpulsarlosdesechosalreactordeplasma.
• Un triturador/ desgarrador de doble eje accionado por motores hidráulicos.
• Un reactor de plasma. Esta construido en acero alcarbono con cerámica refractaria de alta resistenciaensuinterior.
• Antorchas de plasma.
• UnaFuente dePoderde Corrientecontinuaparaoperarlaantorchadeplasma(380Vy50Hz)
• UnequipoVenturi Mazzei-Quench,paraenfriarylimpiarelgasdesíntesisquesale del reactor de plasma.Consideraunabombadeagua,unabombadosificadoradesoda y un estaqueparalapreparacióndelasolucióndeNaOH.
• UnEstanquedetransferenciaparaalmacenarel gasdesíntesis(porunperíodode2a3 horas).
• UnPaneldecontroleléctrico. Elcuadroeléctricocontienetodosloscomponentesparacontrolar enformaautomáticalaPlantadePlasma.ProvistodeunPLC.
• Un generadorde 1250Kva(paragenerarlaenergíaquerequierelaplantadeplasma con un quemador de syngas.
• Galpón deproteccióndelaplanta y oficinas.
• Piping,fittingycableadoeléctricoparadejaroperativalaplantadeplasma.
Todo este equipamiento estará dispuesto en un galpón de proceso. Que se ubicará en el terreno disponible de Bravo Energy en Av. Las industrias 12.600 Maipú.
2.4 Descripción de los residuos a tratar
Los residuos que pueden ser procesados mediante esta tecnología son todos aquellos sólidos que favorecen el proceso de gasificación y cuyos constituyentes contienen carbono entre otros elementos, de esta forma se pueden procesar todos los residuos industriales sólidos a excepción de los siguientes:
§ Residuos de la construcción
§ Gases industriales
§ Chatarras
§ Residuos radioactivos
