Influencia de la proporción de mezcla aceite ácido residual de pescado con petróleo industrial Nº 500, en la eficiencia térmica de calderos industriales

Abstract

El aceite ácido residual recuperado del procesamiento de harina de pescado se utiliza mezclado con petróleo industrial Nº 500. El estudio se orienta a caracterizar sus propiedades en función a la proporción de mezcla para determinar el poder calorífico óptimo de combustión para su uso en calderas pirotubulares. La investigación comprende dos etapas; la primera orientada a caracterizar las propiedades fisicoquímicas y la segunda etapa orientada a experimentación de campo utilizando mezcla de aceite ácido residual y petróleo industrial 500 para analizar la composición de gases de combustión y sus efectos en la eficiencia térmica de la caldera de 900 BHP. La metodología de investigación es básica con diseño experimental con estimulo creciente y muestra control(aceite ácido residual y petróleo industrial 500), y aplicada por su finalidad porque de sus resultados óptimos de mezcla , se obtiene la relación que se usará en la combustión en una caldera de 900 BHP, para procesar la información se dispuso del método del balance térmico y de masa a partir de la primera ley de la termodinámica y el método de balance estequiométrico , entalpías de combustión asociado al cálculo de temperatura teórica o de llama adiabática. Los resultados indican que la relación de mezcla al 30% de aceite ácido residual con 70% de Petróleo Industrial 500, determina el mayor poder calorífico superior en condiciones obtenidas en el laboratorio corroborándose que en el tiempo de transición de 4 minutos después de combustionar en la bomba calorimétrica registrando su máximo en 26.98ºC, con un valor de entalpía de combustión de 8898.85 kCal/kg y una temperatura de llama adiabática de 3416.12 K (3143.05 ºC). Al realizar la combustión en la caldera de 900 BHP se obtuvo mediante calculo una temperatura de llama adiabática de 2112.5714 K(1839.42ºC), La eficiencia de combustión registrada por el analizador es de 87.9% y la eficiencia térmica del caldero pirotubular de 900 BHP calculada es 83.58%. Los indicadores ambientales muestran que el nivel de dióxido de azufre medido incumple la NTP 350.301-2009 en 49.4% determinándose la razón del efecto corrosivo en las estructuras expuestas a este gas, además el ahorro económico por el uso del 30% de aceite ácido residual con 70% de petróleo industrial 500 , permite un ahorro de 214 soles por hora de operación considerando que el caldero consume 150 galones de combustible por hora durante 20 horas de operación al día ,durante 6 meses al año con un costo de galón de petróleo industrial 500 de 4,75 soles , se obtiene un ahorro anual de 769,160.0 soles.