el uso de neumáticos combustible derivado de la quema de clinker

7/23/2019 El Uso de Neumáticos Combustible Derivado de La Quema de Clinker

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El uso de neumáticos combustible derivado de la quema de clinker Abstracto Los requisitos previos para el uso de combustible derivado de losneumáticos (TDF) como combustible suplemento para la producción declinker se indican. Mediciones se llevaron a cabo mediante el uso dediferentes tcnicas de análisis cualitativos tales como! difracción de ra"os #

(#$D)! %uorescencia de ra"os # (#$F)! microscop&a óptica en dos series demuestras molino de crudo! clinker " de combustible con " sin el uso de TDF.Además! la compresión se midió la fuer'a sive de M *+,-., cementoproducido. n este estudio espec&co /0 del total de combustible utili'adofue TDF. Fue con+ conclu"eron que no 1a" problemas evidentes seprodu2eron por el uso de TDF como combustible suplementario en la quemaclinker. 3 -44, lsevier Ltd. Todos los derec1os reservados. 5alabras clave67eumático combustible derivado (TDF)8 9uema de clinker8 emento8ombustible secundario :. *ntroducción La cantidad de neumáticos usadosproducidos en ;recia es apro<imadamente - millones por a=o. on la

e<clusión de re+ material tratado! ,40 de la restante se desec1a envertederos! el -40 se recicla como materia prima para el c1oque nes deprotección o para la producción de mi>a de cauc1o ción! " ?40 se utili'a enla combustión. liminación en vertederos que es el mtodo másprevaleciente! será drásticamente reducida en un futuro pró<imo! debido ala reciente intro+ producción de directivas de la @nión uropea que inclu"enrestricciones si>nicativas a esta práctica a favor de la alternativa nativosorientados a los materiales " la recuperación de ener>&a. 5or otra parte! laeliminación de neumáticos usados en vertederos! arsenales o vertederosile>ales! aumenta el ries>o de los incendios accidentales con las emisiones

incontroladas de poten+ compuestos cialmente nocivos :+?B . l alto podercalor&co de los neumáticos (apro<imadamente ?:.C44 k E k>) 1ace TDF uncombustible suplementario efectiva para los 1ornos de cemento. TDFsustitu"e carbón " E u otro combustibles en el proceso de calentamiento del1orno de cemento. s un consistente combustible. Los neumáticos seconstru"en con una estrec1a >ama de mate+ riales " tienen ba2os niveles de1umedad. in embar>o! TDF can+ sea superior al ?40 del combustible de1orno sin adversamente alterando la qu&mica del proceso de endurecimientoementos! debido a las >randes cantidades de 'inc presente C+/B . loc1enta " oc1o por ciento del neumático se compone de carbono " el

o<&>eno! lo que e<plica su rápida combustión " relativamente alto valorcalor&co (como se mencionó anteriormente). 5osteriormente! cuando seutili'a TDF en lu>ar de carbón! un 1orno operador puede reducir el carbónpor :!-, t por cada tonelada de TDF utili'a G+:4B. l suministro de TDF para1ornos de cemento se divide en dos cate>or&as >enerales6 con2unto "procesado. Lo básico venta2as para el uso de neumáticos enteros sedescriben como >uiente m&nimos6 (:) TDF se pueden obtener en un >astopositivo (es decir! en ;recia! plantas de cemento reciben subsidio paraquemar llantas)8 (-) sistema de la alimentación E pesa2e se simplicasencilla+ >anc1os pueden ser utili'ados para pesa2e " car>a de la material8 "

(?) el proceso de adquisición es simplied+ neumáticos enteros se pueden



reco>er desde el punto de >eneración ción " llevado directamente al 1ornoen un camión cubierto.

La principal diferencia entre los neumáticos enteros " procesados en esteproceso es el valor calor&co. uanto menos alambre! cordón " la correa! en

los combustibles derivados del neumático! ma"or es el poder calor&co valor-!,!/!::B . Las altas temperaturas por lo >eneral alrededor de :C?4 H + "lar>os tiempos de residencia in1erentes a la operación de 1ornos decemento! proporcionan una tcnica de eliminación suciente para losneumáticos de desec1o con emisiones limitadas. La concentración de ceni'asólida constitu"entes derivadas de la combustión del neumático (es decir! elacero del neumático perlas " cinturones) se incorporan por linical fases ker.7ormalmente mineral de 1ierro se a=ade en el cemento operación. omolos neumáticos "a contienen 1ierro de la los >ranos " los cinturones deacero! la adición de mineral de 1ierro puede ser reducida. Además! las

perlas " cinturones contienen 'inc! apro<imadamente el :!C40! " quepueden contribuir ne>ativo vamente a la 1idratación del cemento " elendurecimiento -!:4!:-B . Itro punto de inters es que los neumáticostienden a tener un menor porcenta2e de a'ufre que la ma"or&a de loscarbones 1acen. l a'ufre en neumáticos var&a de :!-C0 a :!?40 por cientoen peso. l carbón promedio utili'ado en la fabricación de cemento contener:!,0 de a'ufre apro<imadamente. arbonato de calcio! la más >rande de unsolo in>rediente en el cemento! es una de las depuradores más efectivas de>ases de a'ufre natural que e<iste. La presencia de carbonato de calciocontribu"e a la con+ control de las emisiones de a'ufre de un 1orno de

cemento. Datos de emisiones de una variedad de 1ornos 1a demostradoclaramente un con+ reducción consistente en a'ufre " otras emisiones con eluso de TDF. Dado que todos los componentes de los neumáticos son "a seadestruido! combinado en el clinker o capturado en el dispositivo de controlde la contaminación del aire! no 1a" ceni'as para visuali'ar pose.Finalmente! los componentes de la cubierta de neumático de desec1o! espe+cialmente metales pesados tales como 'inc! cromo! una ve' combinadoqu&micamente en el clinker! no son capaces de li<iviación. sto escomparable a la s&lice no li<iviación in> de vidrio. n resumen! los 1ornos decemento utili'an :440 de el de llantas de desec1o en un medio ambientetotalmente manera G!:?B . -. <perimental e tomaron muestras de laproducción en dos! ser+ ies. n el primero la planta utili'a una me'cla decarbón " coque de petróleo como combustible. n el se>undo se utili'a elcarbón! el coque de petróleo " TDF como combustible. n la planta deconcreto! el JJ0 del total combustible se utili'a en el quemador principal ":-0 en el precal+ iner. n la primera serie! se utili'a coque de petróleo enlos principales quemador " carbón en el precalcinador! mientras que en else>undo! medio del carbón utili'ado fue sustituido por el mismo tidad tidadde TDF. La sustitución se llevó a cabo sólo en el pre+ calcinador " /0 delcombustible utili'ado fue TDF. Las muestras fueron reco>ido de lassi>uientes posiciones6 K La salida del 1orno8 K La torre de pulveri'ación8 KLos ltros electrostáticos8 K La cuarta etapa del ciclón8 K La entrada del1orno. Las tcnicas anal&ticas utili'adas para la qu&mica " caracteri'aciones



mineraló>icas de estas muestras eran el se>uimiento6 K análisis de ra"os #(#$F! #$D) usando iemens #$D D,444. K Microscop&a óptica con 7ikonIptip1ot para lu' re%e2ada. K análisis qu&mico 1medo de álcalis! cloruros!sulfatos! 'inc " cromo :CB . Además 1a 1abido una determinación de sicopropiedades icoc1emical de cemento (M *+,-.,) pro+ producida por clinker

con " sin TDF :,B. l análisis qu&mico de combustible se reali'ó en elcements laboratorio de investi>ación de la compa=&a para los tres tiposdiferentes de combustible. ?. $esultados " discusión Análisis t&pico delcombustible más utili'ado en la quema de clinker se muestra en la Tabla : .sta demos+ mesa uestra por qu es se>uro de usar neumáticos comocombustible secundario en la quema de clinker. s obvio que los valores dela la ma"or&a de los parámetros+tales como importantes cantidades desulfato piel! nitró>eno! carbono! 1idró>eno "! por supuesto! sucalentamiento valor en un combustible que se utili'a para la cocción delcl&nker son similar para los combustibles más utili'ados " TDF " que apo"a

la opinión de que TDF es un combustible eca' para la quema de clinker.on el n de evaluar la implementación TDF en la linical ker proceso deproducción! es necesario medir la volátil contenido álcalis! cloruros "sulfatos en diferentes etapas del proceso.

l principal problema que sur>e de la utili'ación de diferentes combustiblesen el clinker quemador *7;! es la formación de anillos en el 1orno causadospor sales tales como Nl! N - I C ! 7 E A - I C ! a - I C etc.+que estánformadas por los compuestos volátiles. sto tambin se conoce como elfenómenos c&clicos! " las cantidades de las sustancias volátiles " especial+

a'ufre cialmente! contenida en los combustibles! tiene un efecto directo enestos fenómenos. n este caso! el bloqueo en el 1orno

Mesa : Análisis t&pico comparativo de los combustibles Análisis oque depetróleo arbón TDF Oolátil (0) :?.4 ?/.J G- As1 (0) G.: :C G arbono (0)J-./ J4./ JC Pidró>eno (0) ?.C C./ , A'ufre (0) C.Q 4.G - 7itró>eno (0):.G, 4.?:.G, Ra2o valor de calentamiento (k E k>) ?-CJ4 -GC?4 ?:C44

parece ser el resultado más per2udicial "a cerrada 1orno 1acia aba2o de lasi>uiente manera. sta parada del 1orno de cemento es mu" costoso.$esultados de los análisis cuantitativos de las muestras tomadas durante losdos per&odos se dan en las Tablas - " ? . De la comparación de las Tablas - "? se muestra que los valores de los álcalis! cloruros " sulfatos son en de1ec1o mu" similar en el caso cuando se utili'ó como una TDF combustiblesecundario " en el caso de que no se utili'ó TDF en absoluto. Itro factor quese estudia es la cantidad de 'inc en el clinker producido. sto se e<aminó a

causa de la efecto directo que la cantidad de 'inc en clinker tiene en lproceso de endurecimiento del cemento. 5eque=as cantidades de 'inc



(4!4:+4!-0) se 1an reportado para aumentar la reacción tividad de ? @na" dar lu>ar a posibles problemas de a2uste con+ cabo alterar otraspropiedades 1idráulicas :/B . TDF contiene >randes cantidades de 'incprocedentes de acero tires cinturones " por ello debe utili'arse conprecaución. La cantidad de 'inc! en las escorias se muestra en las Tablas - "

? . Los resultados indican que no 1a" nin>n problema derivada de suconcentración. in embar>o! se de+ innitamente ser un problema si seutili'an ma"ores cantidades de neumáticos en la quema de clinker. l ltimofactor que se mide es la cantidad del total cromo en el clinker producido. luropeo @nión " el resto del mundo desarrollado 1an establecido l&mitespara la cantidad de a>ua soluble r en el clinker. Directiva tiva -44?E,? E del onse2o de :J de 2unio -44? pro1&be! entre otras requisitos! lacomerciali'ación " el uso de cemento " preparados que contienen cementoque! una ve' 1idratados! contener más de 4!444-0 de 1e<avalente solubleen a>ua cromo! determinado como porcenta2e en masa de seca cemento.

sta le>islación tiene por ob2eto minimi'ar el aparición de dermatitisalr>ica de contacto relacionadas con cromato+ tis derivados de lautili'ación de cemento o cemento que contienen preparaciones :GB. Lacantidad de cromo total! en el clinker se muestra en las tablas - " ? . Lacantidad del total cromo cuando se utili'a TDF en la quema de clinker es elmismo con la cantidad de cromo total cuando TDF no es utili'ado. 5or lotanto la cantidad de cromo 1e<avalente será el mismo "a que el proceso deproducción es el mismo. so si>nica que los problemas en relación con lacantidad de cromo se derivan de la utili'ación de TDF no son esperado. Lacomposición mineraló>ica de las muestras de clinker fue e<aminado por

medio de #$D+análisis. #$D+5AT+ c1arranes se presentan en la Fi>. :. Losprincipales compuestos observó eran monoclini ? " - ! broSnmilleritaalifornia - (Al! Fe) - I , " a - Fe :.,- Al 4.CJ I , ! a ? Al - I / . Final+mente la presencia de portlandita a (IP) - ap1t1italite (N! 7a) - I C sedetectó en ambos casos. 5ortlandita lucro maciones son atributo probableque la 1idratación de cal libre. D$# análisis muestra que los compuestos seforman en una sim+ manera ilar. 7o 1a" nin>una diferencia aparente entre lados patrones de difracción de ra"os # indican que el uso de TDF en laquema de clinker no crea nin>n indeseable compuestos. Microestructuralinker fue e<aminado por óptica microscop&a en las secciones pulidas. l

uso de TDF como una combustible suplemento en la quema de clinker noparec&a afectar a su microestructura " la formación de su caracteri'adofases mineraló>icas caracte+ ( Fi>. - (a) " (b)). l alita cristales parec&anestar bien formado " li>eramente descomposición planteado probablementedebido a las diferencias en la quema E refri>eración condiciones. ? fueli>eramente descompuesto no se debe a el uso de TDF pero por otrasra'ones. La fase belita aparecido en forma de cristales nos! en ba2aproporción. Finalmente! la fase l&quida se produ2o en forma de cristales nos!uniformemente dis+ contribuido. omo es obvio la quema con el uso de TDFera tan bueno como el uno sin el uso de TDF. 5ara concluir este estudio! M

*+,-., de cemento fue producido en escala semi+industrial de acuerdo con7 :QG+:! " la resistencia a la compresión se midió



(7 :Q/+:). Los resultados de este análisis " cemento propiedades semuestran en la Tabla C . Las mediciones de resistencias a la compresióncuando se utili'ó TDF en el clinker quema son similares a los cuando no seutili'ó TDF. omo esperado debido al contenido de 'inc 1a" un aumento ena2uste tiempo tin> de cemento! mientras que el incremento en a>uacemento la demanda puede atribuirse tambin a la distribución de tama=ode >rano.

C. onclusiones Las conclusiones derivadas de la presente investi>ación eltraba2o son las si>uientes6 K l proceso industrial de sinteri'ación en rotativo1ornos! que participan en la fabricación de cemento! da laposibilidad deutili'ar TDF como combustibles alternativos en susti+ tución de combustiblesconvencionales. sto implica ambiental Tal venta2as tales como ladestrucción completa de la compuestos or>ánicos que se encuentran en losresiduos debido a la alta temperaturas " lar>os per&odos de tiempo en uno<&>eno rica atmósfera. K l uso de TDF como combustible alternativo eseca' costo tiva. Llantas de desec1o enteros se pueden obtener por unoperativo in> instalaciones a ba2o costo. l uso de llantas de desec1o reduceel tonela2e del carbón utili'ado! " en consecuencia disminu"e el costoasociado con la adquisición de carbón. Finalmente! el componente de acerode un neumático puede sustituir para el 1ierro! lo que reduce el coste deadquisición de 1ierro. K n esta investi>ación el /0 del total de combustibleutili'ado fue TDF " los resultados fueron mu" prometedores. Las diferenciasen las la calidad del producto nal se observaron sólo en tiempo defra>uado del cemento " de la demanda de a>ua.

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