Los quemadores térmicos regenerativos realizan la oxidación térmica de los COV, optimizando la eficiencia energética del proceso y limitando sus costes.

Los oxidadores térmicos regenerativos, también conocidos como RTO (Regenerative Thermal Oxidiser) son máquinas equipadas con intercambiadores regenerativos con masas cerámicas que permiten alcanzar un alto rendimiento térmico, gracias a su capacidad de acumular y liberar calor rápidamente.

Esta característica permite realizar instalaciones con rendimientos de hasta el 96 %. Los oxidadores térmicos regenerativos se configuran según la aplicación específica y los datos del proceso; se pueden agrupar en:

  • Oxidadores térmicos regenerativos de 2 cámaras, con cámara de compensación opcional.
  • Oxidadores térmicos regenerativos con 3 cámaras (o incluso 5, 7 cámaras, según los caudales a tratar)

Estas máquinas de reducción de COV se aplican normalmente cuando las emisiones tienen una carga de COV, una concentración de contaminante, de 2-3 g/Nm3, o superior. Esta elección está relacionada con el deseo de explotar el fenómeno del autoabastecimiento, un concepto que explicaremos a continuación.
En concentraciones más bajas, también representan una solución tecnológica que minimiza el coste operativo (coste de funcionamiento) de la máquina gracias a la alta recuperación de calor.

Oxidador termico regenerativo: características y ventajas ofrecidas

  • Alta eficiencia de depuración (98-99,5 %)
  • Alta eficiencia térmica (92-96 %)
  • Reducción de la producción de contaminantes secundarios (CO, NOx)
  • Posibilidad de recuperación de calor adicional
  • Diseño específico aplicable con concentraciones de contaminantes de hasta el 25 % del LEL
  • Sistema de combustión independiente, para asegurar el funcionamiento correcto de la instalación
  • Sistema de combustión modulante para mantener la temperatura de funcionamiento correcta con diferentes cargas contaminantes de entrada
  • Cámara de combustión revestida de materiales refractarios, con aislamiento de fibra cerámica de alta densidad para garantizar una mayor vida útil de la instalación
  • Mantenimiento reducido
  • Cuadro eléctrico con PLC y teleasistencia

Oxidación térmica regenerativa: principio de funcionamiento

Estructura de la instalación de oxidación térmica regenerativa

Como primera fase, a nivel lógico, situamos la aspiración del contaminante: el proceso implica el uso de un ventilador con la función de superar las pérdidas de presión de la instalación; si el caudal de aire fuera variable, se instalaría un sistema de regulación de la aspiración (inversor), capaz de optimizar el consumo de energía y adaptarse a las variaciones de flujo. A continuación comienza la segunda fase, dedicada a la reducción del contaminante. La instalación consta generalmente de tres torres que contienen material cerámico que tienen la función de acumular y liberar calor cíclicamente; están conectadas por una cámara de combustión en la parte superior; en detalle:

  • La primera torre, que contiene material cerámico, es atravesada por aire frío, o por aire a temperatura ambiente que contiene la carga contaminante a reducir (COV). Esta torre absorbe el calor acumulado por el material cerámico que entra en contacto con el efluente caliente, como se describe a continuación
  • En efecto, la segunda torre es atravesada por el aire caliente depurado procedente de la cámara de combustión, del que absorbe el calor que desprende como se ha descrito anteriormente.
  • La tercera torre se pone «en purga», como se dice en la jerga. Básicamente, dado que las torres deben someterse a un proceso recursivo de limpieza de los residuos contaminantes acumulados para mantener su funcionalidad, debe realizarse en ciclos alternos, de modo que siempre haya una torre «limpia», que pueda activarse cuando la que está en funcionamiento necesite limpieza. Una serie de válvulas especialmente diseñadas y probadas para la fiabilidad y la seguridad, alternan la entrada y la salida del efluente en los reactores, logrando así un proceso cíclico.

Recuperación de calor y autoabastecimiento del oxidador regenerativo

El refinado sistema de intercambio térmico, obtenido mediante el uso de masas cerámicas especiales, permite una recuperación del calor cercana al 96 %, lo que hace posible una condición autotérmica de la instalación de combustión. Esto se traduce en un ahorro fundamental en el consumo de combustible auxiliar, al menos para concentraciones de COV de entrada generalmente cercanas a los 2 gramos (Nm3/h).
El tipo de material cerámico utilizado como medio de almacenamiento de calor se optimiza para garantizar tanto un bajo consumo de energía eléctrica como de combustible auxiliar, así como para minimizar la obstrucción debida a la presencia de partículas (orgánicas o inorgánicas). La alta recuperación impartida por el correcto dimensionamiento del intercambiador cerámico puede permitir el fenómeno del autoabastecimiento, de ahí el nombre Posquemador regenerativo, es decir, puede permitir el apagado del quemador, lo que hace que se anule el consumo de combustible de la máquina. En este caso, por supuesto, lo que mantiene la temperatura de combustión es el poder calorífico del contaminante (COV) que se envía a la cámara de combustión y que realiza, en este caso, una oxidación térmica regenerativa.

Oxidadores térmicos con pre/post tratamiento

Los sistemas diseñados integrando secciones de pre o post tratamiento al oxidador principal se utilizan cuando es necesario tratar flujos contaminantes complejos con múltiples tecnologías diferentes.

Los pre-tratamientos, y por lo tanto los pre-scrubbers, típicamente sirven para proteger el oxidador térmico tanto desde el punto de vista mecánico como del proceso, reduciendo la concentración de tipos específicos de contaminantes tales como:

  • Compuestos orgánicos del silicio
  • Ácidos inorgánicos
  • Bases inorgánicas
  • Aerosoles
  • Polvo
  • Sobrespray de pintura
  • Neblinas oleosas y/o microgotas de condensado

En estas condiciones se instalan sistemas adecuados como ciclones, filtros de mangas o cartuchos, scrubbers Venturi y de torre, paneles filtrantes, adsorbentes de carbón activo, deshumidificadores de diversos tipos, o incluso sistemas más complejos a evaluar caso por caso.

Para los post-tratamientos, y por lo tanto para los post-scrubbers, típicamente se emplean sistemas de enfriamiento rápido como los «quenchers» seguidos de scrubbers de torre, eventualmente con pre-tratamiento Venturi.

En algunos casos, puede ser necesario aplicar sistemas de reducción de NOx SCR o SNCR si se requiere reducir los NOx formados por ciertos compuestos orgánicos como las aminas.

Los diferentes sistemas de post-tratamiento se aplican en presencia de contaminantes a la entrada como:

  • COV halogenados
  • COV sulfurados
  • COV nitrogenados
  • Silanos o siloxanos

Oxidadores térmicos eléctricos – OxyTherm Eco2

El oxidante térmico regenerativo alimentado eléctricamente tiene la capacidad de utilizar la energía térmica generada durante la combustión para reducir los costos operativos y el consumo de energía del propio sistema. Gracias a su alta recuperación de energía, los sistemas regenerativos son particularmente adecuados para aplicaciones con bajas concentraciones de COV.
Nuestros innovadores sistemas de oxidación térmica alimentados eléctricamente destruyen eficazmente una variedad de contaminantes industriales peligrosos con una eficiencia de destrucción superior al 99 %.

Características y ventajas de los oxidadores térmicos eléctricos:

  • No produce CO2 a partir del combustible.
  • No se requiere conexión a gas.
  • Diseño compacto e integrado de fácil instalación.
  • Posibilidad de probar completamente la instalación, incluso en caliente, en el taller antes de enviarla.
  • Alta eficiencia de eliminación de COV >99 %.
  • Alta eficiencia de recuperación térmica y bajo consumo energético, incluso con el uso de paneles fotovoltaicos.
  • Mantenimiento reducido y alta fiabilidad (tasa de uso >99 %).

Soluciones para instalaciones aplicables a los oxidadores regenerativos Brofind

  • Diseño de dos cámaras, dos cámaras con compensación o multicámara (>3)
  • Funcionamiento sin llama
  • Bypass caliente
  • Elección de materiales específicos según la aplicación (alta temperatura de entrada, gases corrosivos)
  • Utilización de apagadores y depuradores para contaminantes halogenados
  • Recuperación de calor secundario gracias a las soluciones de recuperación de energía de Brofind
  • Quemadores de baja emisión de NOx
  • Suministro llave en mano

Ve a la galería con todos nuestros sistemas