¿Qué es una pila de gases de combustión?
Una chimenea de gases de combustión es una estructura industrial similar a una chimenea. Los gases que son subproductos de procesos industriales se liberan al aire a alturas donde pueden dispersarse muy por encima del suelo. Los niveles de contaminación de monóxidos de carbono, óxidos de nitrógeno y dióxidos de azufre se pueden controlar de acuerdo con las políticas ambientales y las regulaciones gubernamentales. Algunas pilas pueden tener hasta 1.300 pies (396 metros) de altura.
Los gases de combustión se dirigen fuera de la chimenea por presión de aire. El aire que sube a través de la chimenea de gases de combustión es más caliente y menos denso que el aire fuera de la estructura, por lo que su presión es menor. La presión del aire que es más alta en el exterior fuerza el aire y los gases hacia arriba y hacia afuera de la parte superior de la chimenea, en un proceso denominado efecto de tiro natural o efecto de acumulación. Este proceso se puede combinar con otros procesos industriales, como la desulfuración de gases de combustión, en los que el dióxido de azufre se altera por absorción, neutralización u oxidación y se convierte en un compuesto sólido. Los residuos sólidos son eliminados por el equipo de la corriente de gas antes de subir a la pila de gases de combustión.
Los factores que intervienen en el diseño de una pila de gases de combustión incluyen su altura y diámetro, la cantidad de aire de combustión requerida y la temperatura del gas después de que está fuera de la zona de combustión. La composición y densidad del gas, y la resistencia a la fricción del gas con los materiales de la pila, también son consideraciones importantes de diseño. También es importante considerar cuánto calor se pierde del gas dentro del tubo y la elevación sobre el nivel del mar.
Antes de que se pueda construir una pila de gases de combustión, todos estos factores deben ajustarse a los cálculos matemáticos. Organizaciones como la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), así como las agencias afiliadas a los gobiernos nacionales, han establecido pautas sobre cómo calcular el diseño de las pilas de gases de combustión. Las computadoras también se utilizan para modelar lo que le sucede al aire una vez que sale de la chimenea, utilizando una técnica conocida como modelado de dispersión de aire. Solo cuando los ingenieros saben que han creado un diseño que cumple con los estándares locales pueden continuar con la fase de construcción.
La lluvia ácida a veces cae alrededor de una pila de gases de combustión y en el área local que la rodea. El equipo se puede instalar dentro de la pila para eliminar partículas y ácidos. Otro paso importante en el diseño del producto terminado es construir un modelo a escala y observar cómo reaccionan las gotas de vapor en la estructura y cuando entran en el aire circundante.