gases de combustión

Los gases de combustión son los gases que salen a la atmósfera a través de una chimenea , que es un conducto o canal para transportar los gases de escape , como los de una chimenea, horno , caldera o generador de vapor . A menudo se refiere a los gases de escape de la combustión en centrales eléctricas . Existen tecnologías para eliminar los contaminantes de los gases de combustión en las centrales eléctricas.

La combustión de combustibles fósiles es una fuente común de gases de combustión. Estos suelen quemarse con aire ambiente, y la mayor parte de los gases de combustión procedentes de la mayoría de los procesos de combustión de combustibles fósiles están compuestos de nitrógeno , dióxido de carbono y vapor de agua .

Los gases de combustión son los gases que salen a la atmósfera a través de una chimenea, que es un conducto o canal para transportar los gases de escape de la combustión, como los de una chimenea, horno, caldera o generador de vapor . [ 1 ] El término también puede usarse para ^{referirse al gas} producido a partir de procesos químicos o físicos que no implican combustión, como el procesamiento del gas natural . ^{[ 2 ]}

Con frecuencia, los gases de combustión se refieren a los gases de escape producidos en las centrales eléctricas . Su composición depende de lo que se quema, pero generalmente consiste principalmente en nitrógeno (normalmente más de dos tercios) derivado de la combustión del aire, dióxido de carbono ( CO₂ ) y vapor de agua , así como exceso de oxígeno (también derivado del aire de combustión). Además _, contiene un pequeño porcentaje de diversos contaminantes, como material particulado (como hollín ), monóxido de carbono , óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre . ^{[ 3 ]}

Depuración

En las centrales eléctricas, los gases de combustión suelen tratarse con una serie de procesos químicos y depuradores que eliminan los contaminantes. Los precipitadores electrostáticos o los filtros de tela eliminan las partículas y la desulfuración de los gases de combustión captura el dióxido de azufre producido por la quema de combustibles fósiles, en particular el carbón. ^{[ 4 ]} Este proceso de depuración puede conducir a una recuperación significativa de azufre para su posterior uso industrial. ^{[ 5 ]} Los óxidos de nitrógeno se tratan modificando el proceso de combustión para evitar su formación, o mediante altas temperaturas o reacciones catalíticas con amoníaco o urea . En ambos casos, el objetivo es producir nitrógeno gaseoso, en lugar de óxidos de nitrógeno. En Estados Unidos, se está implementando rápidamente tecnología para eliminar el mercurio de los gases de combustión, generalmente mediante absorción en sorbentes o mediante captura en sólidos inertes como parte del producto de la desulfuración de los gases de combustión.

Las tecnologías basadas en la captura regenerativa mediante aminas para la eliminación de CO₂ de _los gases de combustión se han utilizado para proporcionar CO₂ _de alta pureza a la industria alimentaria y para la recuperación mejorada de petróleo . Actualmente se investigan activamente como método de captura _de CO₂ para su almacenamiento a largo plazo como medio de mitigación de gases de efecto invernadero , y han comenzado a implementarse comercialmente de forma limitada (por ejemplo, el yacimiento Sleipner West en el Mar del Norte , en funcionamiento desde 1996). ^{[ 6 ]}

Actualmente existen diversas tecnologías probadas para eliminar los contaminantes emitidos por las centrales eléctricas. Asimismo, se están llevando a cabo numerosas investigaciones sobre tecnologías que permitirán eliminar aún más contaminantes atmosféricos. ^{[ 7 ]}

La mayoría de los combustibles fósiles se queman con aire ambiente (a diferencia de la combustión con oxígeno puro ). Dado que el aire ambiente contiene aproximadamente un 79 % en volumen de nitrógeno gaseoso (N₂ ₎ , ^{[ 8 ] [ 9 ]} que es esencialmente no combustible, la mayor parte de los gases de combustión de la mayoría de los combustibles fósiles es nitrógeno sin quemar. El dióxido de carbono (CO₂ ₎ , el siguiente componente más importante de los gases de combustión, puede llegar a ser de hasta un 10-25 % en volumen o más. Le sigue de cerca en volumen el vapor de agua (H₂O ₎ creado por la combustión del hidrógeno del combustible con el oxígeno atmosférico. Gran parte del «humo» que se ve salir de las chimeneas de los gases de combustión es este vapor de agua, que forma una nube al entrar en contacto con el aire frío.

Un gas de combustión típico de combustibles fósiles contiene cantidades muy pequeñas de óxidos de nitrógeno ( NO _x ), dióxido de azufre (SO ₂ ) y material particulado . ^{[ 10 ]} Los óxidos de nitrógeno provienen del nitrógeno del aire ambiente, así como de cualquier compuesto nitrogenado presente en el combustible fósil. El dióxido de azufre proviene de cualquier compuesto azufrado presente en los combustibles. El material particulado está compuesto por partículas sólidas muy pequeñas y diminutas gotitas líquidas que dan a los gases de combustión su aspecto ahumado.

Los generadores de vapor en las grandes centrales eléctricas y los hornos de proceso en las grandes refinerías , plantas petroquímicas y químicas , e incineradoras queman cantidades considerables de combustibles fósiles y, por lo tanto, emiten grandes cantidades de gases de combustión a la atmósfera. La tabla a continuación presenta las cantidades totales de gases de combustión generadas típicamente por la quema de combustibles fósiles como gas natural , fueloil y carbón . Los datos se obtuvieron mediante cálculos estequiométricos ^{[ 11 ]} . ^{[ 12 ]}

La cantidad total de gases de combustión húmedos generados por la combustión del carbón es solo un 10 por ciento mayor que la de los gases de combustión generados por la combustión del gas natural (la proporción de gases de combustión secos es mayor).

• AP 42 Compilación de factores de emisión de contaminantes atmosféricos
• Captura y almacenamiento de carbono
• Norma de emisiones
• gases de escape
• Chimeneas de gases de combustión
• Gases de combustión a combustible
• desulfuración de gases de combustión
• Ciclo combinado de gasificación integrada (a menudo denominado IGCC)
• gas de vertedero