UNIDAD DE POSGRADO EN INGENIERÍA POSGRADO

I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

ESCUELA DE POSGRADO

UNIDAD DE POSGRADO EN INGENIERÍA

FORMULACION DE PROPUESTA DE LAVADO DE GASES DE COMBUSTION

EN LAS EMISIONES DE LAS CHIMENEAS DE POLLERIAS

DE LA CIUDAD DE TRUJILLO, PERU

TESIS

PARA OBTENER EL GRADO ACADÉ MICO DE

MAESTRO EN CIENCIAS

CON MENCIÓN EN

GESTIÓN DE RIESGOS AMBIENTALES Y SEGURIDAD

EN LAS EMPRESAS

AUTOR: Br. ARQUÍMEDES IPARRAGUIRRE LOZANO

ASESOR: Dr. HERNÁN ALVARADO QUINTANA

TRUJILLO – PERÚ

2016 N° de Registro…………..

Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/

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II

JURADO DICTAMINADOR

………………………………………………………

Dr. SEGUNDO SEIJAS VELÁSQUEZ

PRESIDENTE

………………………………………………………

Dr. HEBER MAX ROBLES CASTILLO

SECRETARIO

………………………………………………………

Ms. LUIS ANDRÉS ALVARADO LOYOLA

ACCESITARIO



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III

DEDICATORIA

A dios que es quién ilumina y guía mi camino.

A mis hijos que son mi motor para seguir adelante, a mis padres que con su

apoyo incondicional han logrado acompañarme en cada paso dado hasta lograr

este objetivo trazado.

A mi abuela, quien me demostró que con su fortaleza y su cariño transmitía que

todo lo que uno quiere lo puede lograr.



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IV

AGRADECIMIENTO

Quisiera plasmar estas líneas el ofrecimiento y mi gratitud a todas aquellas

personalidades quienes con el otorgamiento de su invalorable confianza han

propiciado grandemente en la implementación de esta Tesis.

Al Dr. Hernán Alvarado Quintana, Asesor de la Investigación, quien con sus

acertados consejos, supervisión y revisiones periódicas, según avance, ha

brindado en todo momento, el apoyo y motivación imprescindibles.

Relevo el interés hacia este humilde Trabajo del gran maestro y mejor

amigo Dr. Segundo Seijas Velásquez de quien debo reconocer muy

especialmente sus fortalezas transmitidas, su talentoso aporte brindado y la

inserción de valiosas connotaciones finales.

Precisare merecimiento a todos mis distinguidos docentes quienes con su

excelencia académica han sabido dar prevalencia a los objetivos institucionales

trazados por la Universidad Nacional de Trujillo para esta Maestría, a mis

compañeros de clase de la escuela de Post-Grado por haber compartido

durante 02 años esta desafiante experiencia de formación para la investigación

A todos ustedes, muchas gracias



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V

PRESENTACION

SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO:

Cumpliendo con las normas que rigen el grado y título de la Universidad

Nacional de Trujillo – Escuela de post- grado, pongo a su criterio la tesis

titulada “FORMULACION DE PROPUESTA DE LAVADO DE GASES DE

COMBUSTION EN LAS EMISIONES DE CHIMENEAS DE LAS POLLERIAS

DE LA CIUDAD DE TRUJILLO, PERU” la que estoy presentando con la

finalidad de optar el Grado Académico de Maestro en Ciencias con mención en

Gestión de Riesgos Ambientales y de Seguridad en las Empresas.

Espero que la tesis cumpla con los requisitos establecidos y pueda contribuir

con aportes significativos a la comunidad científica, no solo cuidando el medio

ambiente si no estimulando acciones que mejoren la ecología y

consecuentemente la calidad de vida de nuestro medio.

Br. ARQUIMEDES IPARRAGUIRRE LOZANO



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VI

ÍNDICE

PAG.

CARATULA ................................................................................................. i

JURADO DICTAMINADOR ........................................................................ ii

DEDICATORIA ........................................................................................... iii

AGRADECIMIENTOS ............................................................................... iv

PRESENTACION ....................................................................................... v

ÍNDICE ...................................................................................................... vi

RESUMEN ................................................................................................ vii

ABSTRACT .............................................................................................. viii

I. INTRODUCCION ................................................................................. 1

II. MATERIAL Y MÉTODOS ................................................................... 19

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................ 30

IV. CONCLUSIONES ............................................................................... 47

V. RECOMENDACIONES ........................................................................ 48

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 49

ANEXOS .................................................................................................. 51



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VII

RESUMEN

El presente trabajo tuvo como principal objetivo proponer un sistema de lavado

de gases de combustión proveniente de chimeneas de hornos de pollos a la

brasa en la ciudad de Trujillo con la finalidad de disminuir las emisiones, para

ello se efectuó previamente una evaluación de los gases de combustión a la

salida de la chimenea de los hornos en pollerías de mayor concurrencia del

público en la ciudad de Trujillo: Pollería Rocky, Pollería Norky’s y Pollería

Bolívar.

Se describieron los principales problemas que generan los gases de

combustión al medio ambiente, se determinó el porcentaje de CO2, volátiles y

cenizas volantes en en cada una de las pollerías diagnosticadas. Se planteó

una formulación de propuesta basada en las normas de medio ambiente, viable

y efectiva de lavado de gases de combustión como una solución a los

principales problemas que se presentan en la emisión de gases de combustión

de las chimeneas de las pollerías de la ciudad de Trujillo.

Se determinó como resultados que el lavador de gases deberá emplear un

promedio de 25,16 kg de agua ⁄ kg de gases, equivalente a 2,3 L de agua ⁄ kg

de carbón, con una presión de descarga de 0, 42 bar y un promedio de 2,00 kg

de agua por kg de cenizas volantes.

Palabras claves: Gases de combustión, hornos de pollos a la brasa, lavado de

gases.



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VIII

ABSTRACT

His work had as main objective to propose a system for washing combustion

gases from fireplaces ovens grilled chicken in the city of Trujillo in order to

reduce emissions, to do an assessment of the gas previously made combustion

at the exit of the chimney furnaces in pollerías most crowded public in the city of

Trujillo: Rocky Poultry, Poultry and Poultry Norky's Bolivar.

The main problems generated by the combustion gases to the environment

described, the percentage of CO2, volatile and fly ash was determined in each

of the pollerías diagnosed. a formulation of proposal based on environmental

standards, viable and effective washing of flue gas as a solution to the main

problems encountered in the emission of combustion gases from the smok

estacks of polleria city raised Trujillo.

Results was determined as the scrubber must use an average of 25.16 kg water

/ kg of gas, equivalent to 2.3 L of water / kg of coal, with a discharge pressure of

0, 42 bar and 2.00 kg average water per kg of fly ash.

Keywords: Combustion gases, ovens grilled chicken, washed gas.



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1

I. INTRODUCCIÓN

En el contexto de las actividades de gestión ambiental en el país, se publicó

en el año 2001 el D.S. Nº 074-2001-PCM: Reglamento de Estándares

Nacionales de Calidad Ambiental de aire, el cual tiene por objetivo principal

proteger la salud de la población, a través de estrategias para alcanzar los

estándares progresivamente.

Con la finalidad de apoyar el cumplimiento de las responsabilidades

asignadas a la Dirección General de Salud Ambiental – DIGESA del

Ministerio de Salud, y con el objeto de integrar a esta institución en el

desarrollo del Sistema Nacional Integrado de Inventarios, es que el

Programa Nacional de Fortalecimiento de Capacidades para el Manejo del

Impacto del Cambio Climático y la Contaminación del Aire – PROCLIM, a

través de la cooperación de la Embajada Real de los Países Bajos, inicia en

Octubre del 2003 el Sub Programa IM-07: “Inventarios Locales de Gases

Contaminantes”.

El estudio se realizó en la ciudad de Trujillo cuya delimitación geográfica y

población Un elemento importante en la planeación de un inventario de

emisiones, es definir los límites geográficos del área que éste cubrirá.

Esta área por lo general se define con base en los problemas de

contaminación atmosférica que se presentan en una región. La Cuenca

atmosférica de Trujillo se encuentra dentro del Departamento de La Libertad

y pertenece a la Provincia de Trujillo, y fue determinada gracias a

información brindada por SENAMHI – La Libertad; tomando los criterios de



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amplitud de la ocupación urbana, presencia de cerros que configuran el

espacio físico desde el litoral marino hasta la cota referencial de 140

m.s.n.m. y abarcando a nueve distritos de Provincia de Trujillo que son

Huanchaco, La Esperanza, Salaverry, Laredo, Trujillo, El Porvenir, Víctor

Larco Herrera, Moche y Florencia de Mora, contando con una superficie

territorial de 1102,09 km2.

En ese sentido, la densidad poblacional para la cuenca atmosférica

corresponde a 656,74 habitantes por kilómetro cuadrado. Cabe señalar que

en el espacio geográfico delimitado se concentra aproximadamente el 98%

de la población provincial y el 48% de la población departamental.

Un indicador de la calidad del aire lo constituye el consumo de

energéticos empleados en los sectores productivos y el transporte, y

también en el sector comercial y de servicios, ya que en su mayoría los

contaminantes emitidos a la atmósfera son el resultado de la combustión de

diferentes tipos de combustibles fósiles.

En ese sentido, la identificación de las fuentes que emiten

contaminantes a la atmósfera se vuelve una actividad importante y a la vez

compleja, que demanda la instrumentación y aplicación de métodos que

permitan estimar el tipo y la cantidad de los contaminantes emitidos.

Un instrumento importante en esta tarea lo constituye el inventario de

emisiones, mediante el cual es posible identificar tanto a las fuentes

emisoras, como el tipo y cantidad de contaminantes generados como

resultado de la realización de procesos industriales y otras actividades



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específicas tales como la emisión de gases de combustión de las

chimeneas de las pollerías.

Según Lucas (2012) en su tesis “Diseño y modelado virtual de un

colector de partículas tipo “Scrubber o lavador de gases” para la industria de

acero, emitida en la Escuela Superior Politécnica del Litoral de Guayaquil –

Ecuador, que tuvo como objetivo presentar el diseño de un sistema colector

de partículas y limpiador de aire que cumpla con el requerimiento de reducir

la concentración de material particulado y contaminantes tales como NOx,

SO2 y CO los cuales se producen por la combustión en un horno de

calentamiento de acero y que son descargados a la atmósfera por medio de

una chimenea. Los lavadores de tipo húmedo son los más utilizados de los

cuales por múltiples razones se escogió el colector de partículas y lavador

de gases de tipo Venturi por su capacidad para manejar grandes volúmenes

a altas temperaturas y permite la reducción de las emisiones de partículas y

las concentraciones de los contaminantes antes citados y por las facilidades

que ofrece para su cálculo, construcción y mantenimiento.

Según Arias (2011), en su tesis: Diseño del sistema de extracción

localizado para el banco de pruebas de combustión del proyecto carbón, de

la Pontifica Universidad Católica del Perú, en el cual desarrolla el Diseño de

un sistema de extracción localizada para el Laboratorio de Carbón, que

sirva o permita la extracción de los gases producidos al momento de

realizar los ensayos ya sea con briquetas de carbón, biomasa (residuos

forestales) o cascarillas de arroz. Para capturar las partículas se desarrolla

un sistema de extracción compuesta por una campana extractora localizada

tipo Canopy (fija), el transporte de los gases y partículas se realiza por



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medio de conductos (rectangulares), codos, un sistema de regulación,

absorbidas por un ventilador centrifugo que opera a presión negativa,

pasando por los filtros de mangas (polipropileno) para la captura de

partículas y finalmente por el depurador de limpieza (lavador tipo Venturi),

se realiza el lavado de los gases extraídos.

Realizar el estudio sobre el nivel de contaminación por emisiones

gaseosas, para luego poder aplicar la propuesta de lavado de gases de

combustión y controlar los niveles de emisiones gaseosas que generan las

chimeneas de las pollerías de Trujillo y que impactan directamente en el

deterioro de la calidad del aire. Es indispensable que el estudio permita

tomar acciones de control o reducción de la contaminación por gases de

combustión arrojados por fuentes fijas, involucrando no solamente a

determinadas pollerías, municipalidad y a todos los sectores de la ciudad y

ello permitirá producir beneficios claros y permanentes a la población,

mejorando así la calidad de vida de la ciudadanía. A través de esta

investigación, se busca establecer el nivel de contaminación por emisiones

gaseosas de las chimeneas de las pollerías de la ciudad de Trujillo, para

que después de obtenido el resultado se pueda aplicar la formulación de la

propuesta de lavado de gases de combustión para la protección de la

calidad ambiental. Ello permitirá reducir el nivel de contaminación producido

por gases de combustión de las chimeneas de las pollerías de la ciudad de

Trujillo; además permitirá comprometer a la municipalidad provincial de

Trujillo por medio de la Unidad de Gestión y Control Ambiental, es el primer

interesado en realizar un estudio sobre la contaminación del aire por

emisiones gaseosas, en procura de mantener un ambiente limpio para los



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habitantes y aplicar la ordenanza tendente al control inmediato de las

fuentes contaminantes de las pollerías que existen en la ciudad.

Por lo tanto se justifica porque permitirá conocer mediante la formulación

de una propuesta el efecto de la utilización de un sistema lavador de gases

para poder disminuir las emisiones en las chimeneas de las pollerías en la

ciudad de Trujillo

La formulación del problema es el siguiente: ¿Cuál es efecto de la

implementación de un sistema de lavado de gases de combustión en las

emisiones de las chimeneas de pollerías en la ciudad de Trujillo?

La hipótesis planteada es: Se puede disminuir las emisiones gaseosas

de las chimeneas de las pollerías de Trujillo con el sistema de lavado de

gases de combustión.

El objetivo general es: Formular la propuesta de utilización de un

sistema de lavado de gases de combustión que permita disminuir las

emisiones gaseosas al medio ambiente proveniente de las chimeneas de

las pollerías de la ciudad de Trujillo.

Los objetivos específicos son:

Identificar cuáles son los niveles de contaminación de gases de

combustión arrojadas a la atmósfera por las chimeneas de las

pollerías de Trujillo.

Proponer un sistema de lavado de gases de combustión.

Cumplir con los parámetros establecidos por el MINAM según ley

general 28611.



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El aire es una mezcla de gases que rodea la atmósfera de la tierra

en una capa relativamente delgada. El 95% de concentración del

aire se encuentra dentro de los primeros 20 km. sobre el nivel del

mar, por encima de los cuales disminuye en densidad hasta

desvanecerse de manera gradual en el vacío del espacio. La parte

más baja de dicha capa, la troposfera, que tiene aproximadamente 8

km. de espesor en los polos de la tierra y cerca del doble en el

ecuador. En su mayor parte, las actividades industriales, artesanales

incluyendo las chimeneas de las pollerías, se realizan sobre la

superficie de la tierra dentro de los 2 primeros kilómetros de la

atmósfera; dichas actividades generan los contaminantes que se

filtran directamente en la troposfera donde son mezclados y

transportados. Los componentes principales del aire, nitrógeno 78%,

oxígeno 20,94% y argón 0,93% (ver TABLA 1.1), no reaccionan

entre si bajo circunstancias normales; por otro lado, las pequeñas

cantidades de helio, neón, criptón, xenón, hidrógeno y óxido nitroso

tienen poca o ninguna interacción con otras moléculas; en igual

forma, otros gases , también presentes en pequeñas cantidades, no

son químicamente inertes, sino que interactúan con la biosfera,

hidrosfera y entre ellos mismos; en consecuencia estos gases,

tienen un tiempo de permanencia en la atmósfera y concentraciones

características variables. (W. Strauss, S. J. Mainwaring. 1993).



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TABLA 1.1. Composición de aire seco en la parte más baja de la

troposfera libre de vapor de agua.

Gases

principales

Símbolo

químico

Concentración

%

Tiempo de

residencia

calculado

Nitrógeno N2 73,0 Continuo

Oxígeno O2 20,9 Continuo

Argón Ar 0,93 Continuo

Dióxido de

carbono

CO2 0,032 20 años

Fuente: (Strauus & Mainwaring, 2011)

Ésta es la concentración ambiental atmosférica y no las

concentraciones que se encuentran en áreas contaminadas.

Problemas que generan los gases de combustión

Según Carreiras (2000), los problemas que generan los gases de

combustión

Ante el requerimiento de aire limpio y puro proviene de la ciudadanía

ante el creciente problema de contaminación atmosférica originada

como consecuencia de los gases de combustión y de que las

emisiones de contaminantes a la atmósfera alteren el equilibrio

natural existente en los ecosistemas, lo cual afecta la salud de los

pobladores. La atmósfera terrestre es finita y su capacidad de auto



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depuración, aunque todavía no es muy conocida, también parece

tener sus límites. La emisión a la atmósfera de sustancias

contaminantes tales como los gases de combustión en cantidades

crecientes como consecuencia de la expansión demográfica mundial

y el progreso de la industria, han provocado ya concentraciones de

estas sustancias a nivel del suelo que han ido acompañadas de

aumentos espectaculares de la mortalidad y morbilidad, existiendo

pruebas abundantes de que, en general, las concentraciones

elevadas de contaminantes en el aire atentan contra la salud de los

seres humanos.

La contaminación del aire mediante gases de combustión constituye

más del 80%, cuyos elementos se detallan en la según las fuentes

de contaminación atmosférica se muestran en la siguiente tabla:



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TABLA 1.2. Fuentes de la contaminación atmosférica

Fuente: (Strauus & Mainwaring, 2011)

En cuanto al material participado que constituye también

contaminantes atmosféricos las cuales se clasificación por lo general

de acuerdo a su tamaño; tal como se muestra en la TABLA 1.3.



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TABLA 1.3: Clasificación de las partículas de contaminación

Entre los contaminantes generados por la combustión del carbón

vegetal se tiene el monóxido de carbono (CO).

Según Ecured (2015), el monóxido de carbono es el contaminante

del aire más abundante en la capa inferior de la atmósfera, sobre

todo en el entorno de las grandes ciudades. Es un gas incoloro,

inodoro e insípido, no irrita, no hace toser, pero es muy venenoso, su

punto de ebullición es de -192° C. Presenta una densidad del 96.5

por ciento de la del aire, siendo un gas muy ligero que no es

apreciablemente soluble en agua. Es inflamable y arde con llama



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azul, aunque no mantiene la combustión. El CO se produce

generalmente cuando usamos combustibles (como la gasolina de tu

automóvil), producimos CO. Puede ser que estés respirando altos

niveles de CO en los alrededores de calles o intersecciones muy

transitadas. Otras fuentes de CO incluyen casi cualquier objeto con

motor, plantas eléctricas que utilizan carbón, gas o petróleo, e

incineradores de basura. Dentro de tu casa, el CO puede provenir

del horno, aparato de calefacción, de una chimenea donde se

queme leña o del humo de un cigarrillo, también como resultado de

alguno de los siguientes procesos químicos: Combustión

incompleta del carbono Reacción a elevada temperatura entre el

CO2 y materiales que tienen carbono. Disociación del CO2 a altas

temperaturas. Oxidación atmosférica del metano (CH4 procedente

de la fermentación anaerobia (sin aire) de la materia orgánica.

Proceso de producción y degradación de la clorofila en las plantas.

El monóxido de carbono causa más muertes por envenenamiento en

los Estados Unidos cada año que cualquier otra sustancia. Muchos

de estos envenenamientos ocurren durante los meses con bajas

temperaturas cuando los aparatos de calefacción no son usados

debidamente o no funcionan correctamente.

Otro producto de combustión del carbón vegetal como cualquier otro

combustible lo constituye el dióxido de carbono CO2

El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, no tóxico,

más denso que el aire, que se presenta en la atmósfera en



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concentraciones que oscilan entre 250 y 400 ppm. En realidad no

puede considerarse como contaminante en sentido estricto ya que

no es tóxico, y se halla en atmósferas puras de modo natural. No

obstante, por los posibles riesgos que entraña su acumulación en la

atmósfera, como consecuencia de las alteraciones producidas en su

ciclo por las actividades humanas que pudieran dar lugar a una

modificación del clima de la Tierra, se lo considera como sustancia

contaminante.

Los óxidos de nitrógeno NOX como producto de combustión se

generan por lo general a temperaturas superiores a los 800oC

Según Ecured (2015), los contaminantes que poseen en su molécula

algún átomo de nitrógeno pueden clasificarse en tres grupos

diferentes: formas orgánicas, formas oxidadas y forma reducidas. Se

conocen ocho óxidos de nitrógeno distintos, pero normalmente sólo

tienen interés como contaminantes dos de ellos, el óxido nítrico (NO)

y el dióxido de nitrógeno (NO2). El resto se encuentra en equilibrio

con estos dos, pero en concentraciones tan extraordinariamente

bajas que carecen de importancia. El óxido nítrico (NO) es un gas

incoloro y no inflamable, pero inodoro y tóxico. El dióxido de

nitrógeno (NO2) es un gas pardo-rojizo, no es inflamable pero sí

tóxico y se caracteriza por un olor muy asfixiante. Se utiliza

normalmente la notación NOx para representar colectivamente al NO

y al NO2 implicados en la contaminación del aire. Los óxidos de

nitrógeno son liberados al aire desde el escape de vehículos



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motorizados, de la combustión del carbón, petróleo, o gas natural, y

durante procesos tales como la soldadura al arco, galvanoplastía,

grabado de metales y detonación de dinamita. También son

producidos comercialmente al hacer reaccionar el ácido nítrico con

metales o con celulosa. Los óxidos de nitrógeno son usados en la

producción de ácido nítrico, lacas, tinturas y otros productos

químicos. Los óxidos de nitrógeno se usan en combustibles para

cohetes, en la nitrificación de compuestos químicos orgánicos y en la

manufactura de explosivos.

Una alternativa medioambiental para el tratamiento de gases de

combustión constituye el lavado de gases.

Una torre lavadora es un equipo que puede remover partículas ò

gases por impacto o intercepción con un líquido lavador. Puede

remover partículas entre 0.2 y 10 micras. El principal mecanismo

utilizado por una torre lavadora para remover gases es generar una

dispersión tipo lluvia de agua para que estas sean removidas

fácilmente.

El mecanismo secundario consiste en atrapar las partículas de polvo

en una película liquida para que sean arrastrados y removidos por la

corriente liquida.

Casi todas las torres lavadoras comprenden por consiguiente una

sección de contacto gas- líquido seguida de una sección donde las

partículas húmedas son removidas por fuerzas inerciales.



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El acondicionamiento de las partículas de polvo se lleva a cabo

poniendo en contacto éstas con gotas de líquido para producir un

aglomerado partículas- liquido.

Por ejemplo, cuando una partícula de 5 micras choca con una gota

liquida de 50 micras, la masa o la nueva combinación partícula de

polvo-gota de líquido se ve aumentado por un factor de 1000.

Debido al incremento tanto en masa como en tamaño, la partícula

resultante puede ser más fácilmente removible a corriente gaseosa

por separación inercial.

Las colisiones entre partículas de polvo y gotas liquidas se llevan a

cabo según el tipo de torre lavadora; pudiendo ser estas colisiones

por gravitación, choque, impulsión mecánica de las gotas liquidas,

etc.

Una de las ventajas de la torre lavadora es la de poder remover

partículas y gases simultáneamente. También, en lugar de agua, se

pueden utilizar soluciones ácidas o alcalinas para neutralizar los

gases. Otra de las desventajas de una torre lavadora es la

remoción de las partículas del líquido lavador en el efluente.

Esta separación debe hacerse por sedimentación centrifugación,

etc., para no convertir un problema de contaminación atmosférica en

una contaminación de aguas.



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Los análisis teóricos de los mecanismos de remoción de partículas

en una torre lavadora no han sido tan profundos como en los casos

de ciclones, filtros de tela, y precipitaderos electrostáticos.

La selección y diseño de una torre lavadora se basan

generalmente en ensayos para el caso específico en consideración.

Hay que tener en cuenta que mientras las partículas de polvo sean

más pequeñas, la remoción es más fácil, y la caída de presión más

alta.

Los gases de combustión por lo general contienen, además de CO,

O2, N2, y vapor de agua, algunas impurezas solidas o liquidas

(polvos, humos, vapores y cenizas volantes) algunos componentes

gaseosos en el caso de la combustión de carbón vegetal lo

constituyen los denominados volátiles los cuales lo constituyen,

alcoholes, aldehídos, cetonas, fenoles y alquitranes que pueden

resultar nocivos cuando se mezclan con el aire y muchos de ellos

son cancerígenos.

La finalidad de este estudio es lograr la separación de los

componentes no deseables de los gases de combustión, para evitar

que se ponga en contacto con la atmosfera.

Para lograr esta separación, la estrategia que se sigue es observar

que gases son o no son solubles en el agua y actuar obedeciendo a

esta propiedad.



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La presencia de CO es el resultado de una combustión imperfecta o

incompleta propiciando una buena reacción de combustión el CO

puede reducirse o bien puede oxidarse o bien puede oxidarse en

reactor catalítico a altas temperaturas para generar CO2.

Los gases solubles SO2 y NO2 se pueden remover fácilmente en un

lavador con agua, mientras que el resto, gases insolubles pueden

separarse en el filtro de carbón activado, de la siguiente manera:

Los gases orgánicos, hidrocarburos, se absorben en el

carbón.

La impureza remanente, el NO que no es soluble en agua

ni es absorbido por el carbón, se puede separar oxidándolo

al NO2, gracias a que el filtro de carbón favorece esta

reacción, que ya de por si se empieza a producir

espontáneamente, debido a la alta reactividad del NO con

el oxígeno presente, una vez formado el NO2 este puede

ser absorbido en el agua dela torre lavadora.

A partir de estas consideraciones se emplea un sistema de

limpieza y purificación de gases de combustión consistente

en un lavador primario, un filtro de carbón activado y un

lavador secundario.

Para estimar el flujo de aire requerido en los hornos de pollos a la

brasa se debe tener en cuenta primeramente la combustión

estequiometria y exceso de aire para la combustión.



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La cantidad mínima de oxígeno necesario para quemar

completamente todos los componentes combustibles depende de la

composición del combustible.

Por ejemplo 1 kg de carbón necesita 2,67 kg de oxígeno para

quemarse completamente, 1 kg de hidrógeno necesita 8 kg de

oxígeno. La combustión producida con las proporciones exactas de

gases se conoce como Combustión ideal o combustión

estequiometria.

Las ecuaciones más importantes que se producen en la

combustión de carbón vegetal son:

Carbón: C + O2 CO2

Hidrógeno: H2 + 1/2O2 2H2O

Atmósfera oxidante

En una atmósfera oxidante hay más oxígeno disponible que el necesario

para una combustión completa de todos los componentes combustibles

existentes en el volumen de gas. La combustión (oxidación) será

completa.

Resumen Oxidación = Adición de oxígeno (ej. CO se oxida a CO2)



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Atmósfera reductora

En una atmósfera reductora hay menos oxígeno disponible que el

necesario para quemar (oxidar) todos los combustibles.

Resumen Reducción = Eliminar el oxígeno (ej. SO2 se reduce a S)

FIGURA 1. Combustión estequiometria y con exceso de aire



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II. MATERIAL Y MÉTODOS

2.1. Objeto de estudio: Emisiones de combustión de carbón vegetal

provenientes de hornos de pollos a la brasa.

TABLA 2.1: Análisis inmediato de muestra de carbón vegetal

Compuesto composición Unidades

Carbono fijo 72,90 %

Humedad 7,60 %

Material volátil 15,80 %

Cenizas 3,70 %

Densidad 314 kg ⁄ m3

Poder

calorífico

inferior

31842 kJ ⁄ kg

Análisis de laboratorio Química UNT

Población Universal

Población: Todas las pollerías ubicadas en la ciudad de Trujillo

Muestra: Basado en un muestreo no probabilístico por conveniencia se

toma de datos de los gases de combustión de tres pollerías de la



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ciudad de Trujillo: Pollería Rocky, Norky’s y Bolivar, para describir los

gases de combustión y proponer el lavado de los gases de combustión.

Diseño de contrastación

Diseño de una sola casilla: Busca describir las características del

objeto de estudio y no explicar la relación de variables. En este caso se

busca describir las características de la contaminación por gases de

combustión que emanan las chimeneas de las pollerías de la ciudad de

Trujillo.

Grupo o muestra no experimental observada

G: Descripción de los gases de combustión de las chimeneas de las

pollerías de la ciudad de Trujillo según muestra.

2.2. Instrumentación.

Registro de observación - Libreta de Campo

Se utilizó para tomar nota de todas las características que presenta el

campo de estudio sobre la contaminación ambiental que se genera por

los gases de combustión que emanan las chimeneas de las pollerías

de la ciudad de Trujillo.

Permitió evidenciar hechos mediante:

Lavador de Gases (Scrubber)

- Diámetro: 76 mm.

- Altura: 90 mm.

- Material de construcción: Acero inoxidable serie AISI 300 L

Elementos de Transferencia:



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10 platos perforados con orificios de diámetro variable con promedio de

7,5 a 10% de área perforada, la separación entre platos es de 85 mm.

Características constructivas

El lavador de gases es desmontable mediante dos bridas, los

elementos de transferencia de masa y energía son desmontables

ambas están unidas por una varilla central y espaciados equidistante.

Los acoplamientos para entrada y salida de gases y solución de lavado

son roscados.

- Fluxómetro de tipo turbina especial para gases con escalas: m 3 , x

0,001, x 0,01; x 0,1 1994 marca CLBPN 16 Qa 10 DRY

- Medidor de temperatura 600º C con bulbo sensor Pat: 126703

YAMASAKI KEIRYOKICO. TOKYO

- Analizador de gases Gassman N, Detector de gas único para la

protección personal con logger de datos, software y cable de datos.

2.3. Métodos y Técnicas

Se aplicó para clasificar los datos cuantitativos obtenidos en la

recolección de datos durante el proceso de investigación y ejecución

de la tesis, basado en la descripción de los gases de combustión de

las chimeneas de las pollerías de la ciudad de Trujillo. Se procesó la

estadística a nivel de distribución de frecuencias con sus gráficos

respectivos.



BIBLIO

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22

2.3.1. Métodos

Análisis de gases de combustión

Se analizó la contaminación de los gases de combustión de las

chimeneas de las tres pollería tomadas como muestra: pollería Rocky,

Pollería Norky’s y Pollería Bolivar de la ciudad de Trujillo.

Para análisis de carbón (% de volátiles)

- Balanza analítica marca Toledo de 200 g ± 0,001 g.

- Cápsulas de porcelana y crisoles COORE USA.

- Mechero Bunsen

- Desecador de 25 cm. de diámetro.

- Alambre de Nicrom Nº 28.

Para análisis de carbón: Cenizas

- Horno mufla eléctrica con control automático de temperatura: 700

– 950ºC

- Capsulas o crisoles de porcelana 44 mm. de diámetro.

Procedimiento

Análisis de muestra de carbón empleado en los hornos de pollos a la

brasa



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23

El experimento se inicia con el análisis de la muestra de carbón,

determinando el contenido de volátiles, cenizas, carbono fijo,

humedad, según Normas ISO 1988; UNE 32102; ASTM D 2013

Muestreo. (Norma ASTM D 2234-00).

Se toma una muestra para análisis: 50 g < 250µm (60 mesh)

Análisis Inmediato

Análisis rutinario para el control químico del carbón; su interpretación

da una idea clara de la distribución de los productos que se

obtendrían por la destilación destructiva (pirolisis) del carbón.

Comprende la determinación de los parámetros: % humedad, %

cenizas. % materias volátiles % carbono fijo (por diferencia).100 %

Materias volátiles: Componentes del carbón que se liberan cuando se

calienta a 900°C en ausencia de aire, descontando la humedad

higroscópica. Se produce debido a la descomposición térmica que

genera el calentamiento brusco. Parámetro de clasificación del carbón

en casi todos los sistemas. Norma ASTM D271

Cenizas: Residuo inorgánico no combustible que permanece después

de la combustión. No se debe interpretar como una medida de la

fracción del carbón. Norma ASTM D217.

Humedad residual :(Norma D3173-87). Es la humedad que se pierde

de la muestra de carbón calentada en una mufla manteniendo una

temperatura entre 105 oC y 110 oC, en donde debe primero ser



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24

equilibrada la muestra a condiciones atmosféricas de laboratorio, el

resultado es el porcentaje de humedad calculado por la pérdida de

masa, esta humedad es conocida también como humedad

higroscópica.

Evaluación de gases de salida por la chimenea de hornos de pollos a

la brasa:

Se evaluaron los residuos sólidos (cenizas volantes)

Escoria

Gaseosos ( volátiles)

Aplicación de propuesta de lavado de gases

Para la ejecución de los ensayos se procedió al cálculo preliminar del

lavador de gases (scrubber) a nivel de prototipo seleccionando su

tamaño.

Se tomó una muestra de carbón vegetal empleado en los hornos de

pollos a la brasa con peso aproximado de 2 kg empleando un

ventilador de tipo centrífugo a tiro inducido ubicado en la chimenea del

horno con características similares al horno de pollos a la brasa.

Para los ensayos se tuvieron en cuenta que el horno de pollos a la

brasa los sistemas de rotación de los pollos no deberán estar sobre

las brasas del carbón a fin de evitar que el aceite proveniente de los

pollos no se combustione conjuntamente con el carbón, debiendo

instalar un recipiente colector de aceite.



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25

Se procedió a la combustión del carbón empleando el aire necesario

para obtener la combustión con similares características al obtenido

antes de aplicar la mejora, a fin de no variar las características

organolépticas del producto ((pollo a la brasa) , para lo cual se

determinó teóricamente el requerimiento de aire y luego determinar el

flujo de aire que proporciona el ventilador seleccionado, regulando el

flujo de aire obturando la sección de succión del ventilador, midiendo

el flujo de aire, (se evaluó el contenido de CO2).

Después de evaluar las emisiones a la salida de la chimenea se

procedió a realizar pruebas empleando el equipo experimental para el

lavado de gases de combustión (scrubber).

El tamaño y forma del Scrubber se determinó en base a modelos

existentes en la literatura en cuanto al tamaño. Se tomó en cuenta el

flujo de gases de combustión y principalmente el rango de volátiles y

cenizas que salen por la chimenea.

El número de platos o elementos de transferencia de calor y masa se

determinaron en base al mínimo requerido para eliminar todas las

emisiones de a través del lavador de gases en cuanto a la sección se

calculó en base a la caída mínima de presión a través del equipo que

deberá ser semejante a la que tienen los gases de salida a través de

la chimenea del horno.



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26

La velocidad de los gases de combustión en los orificios de los platos

se determina mediante al cálculo del flujo másico en orificio

empleando un programa computarizado.

FIGURA 2.1: Procedimiento de ejecución de experimento para determinar

el tamaño y forma del lavador de gases de combustión.

Análisis de muestra de carbón

Cálculos preliminares

Pruebas de combustión

Evaluación de gases de

combustión a la salida de la

chimenea sin aplicación de

mejora

Evaluación de gases de

combustión después del

lavado de los gases

Evaluación del lavador

experimental

Muestra aleatoria

- Carbón fijo - Cenizas y

volátiles - Humedad

Literatura

Carbón

Aire

Prototipo (Scrubber)

Pruebas

experimentales

Parámetros

de diseño

Parámetros

de

combustión

Prototipo

(Lavador

de gases)

Resultados



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27

2.3.2. Técnicas de recopilación de información

Se aplicó el análisis de los gases de combustión que emanan de las

tres pollerías tomadas como muestra y se diseñó un sistema de

lavado de gases de combustión para reducir la contaminación de los

gases que emanan las chimeneas de las pollerías de Trujillo. Esta

técnica se empleó de manera directa, para identificar y realizar el

análisis la contaminación de los gases de combustión de las

chimeneas de las pollerías de la ciudad de Trujillo.

2.3.2.1. Técnica

El método volumétrico.; sirve para medir la cantidad de gas o fluido

supercrítico sorbido por una muestra a presiones elevadas.



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28

FIGURA 2.2. Esquema del lavado de gases de combustión por

Combustión de carbón vegetal



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29

FIGURA 2.3. Lavador de gases experimental



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30

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1. Medición de gases de Combustión de la Chimenea de la pollería

Rocky de Trujillo

Se detalla las características fisicoquímicas de las emisiones de

combustión obtenidos de la chimenea de la pollería ROCKY de Trujillo con

sus respectivas medias. Se muestra las seis tomas que se han realizado de

los gases de combustión de la chimenea de dicha pollería usando el equipo

de medición de gases Gasman portátil la cual se muestra en la siguiente

tabla:

TABLA Nº 3.1. Medición de gases de Combustión de la Chimenea

de la pollería Rocky de Trujillo.

Parámetros M1 M2 M3 M4 M5 M6

PROMEDI

O

Temperatura ºC 528.3 532.8 539.9 548.5 563.7 589.9 550.5

Porcentaje de

oxígeno 1.6 1.8 2.3 2.1 2.9 3.6 2.4

Porcentaje de

Dióxido de

Carbono (CO2)

mg/kg 13.8 14.9 12.8 13.7 14.5 13.2 13.8



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31

Monóxido de

Carbono (CO) ppm 18.0 18.0 20.0 19.0 15.0 13.0 17.2

Volatiles 358.0 349.0 376.0 269.0 221.0 262.0 305.8

Nitrógeno (N2)

ppm 43.0 46.0 41.0 44.0 42.0 47.0 43.8

Porcentaje de

exceso de aire 12.4 15.7 17.3 21.7 18.8 22.6 18.1

Porcentaje de

eficiencia de

combustión 78.5 76.8 75.3 77.2 78.9 70.8 76.3

Fuente: elaboración propia

Se observa en la tabla 3.1 que para la chimenea de la pollería Rocky sito

en av. Larco 581-589 de la urbanización La Merced de Trujillo existe un

promedio de temperatura de 550.5 ºC mientras que el porcentaje de

oxígeno fue en promedio 2.4 %, el porcentaje promedio de dióxido de

carbono CO2 fue de 13.8%, mientras que el monóxido de carbono CO

alcanzó un promedio de 17.2 ppm, el promedio de volátiles fue de305.8

ppm, el promedio de nitrógeno NO fue de 43.8 ppm, el porcentaje promedio

de exceso de aire fue de 18.1% y el porcentaje promedio de eficiencia de

combustión fue de 76.3%.



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32


Norky’s de Trujillo.


combustión obtenidos de la chimenea de la pollería Norky’s de Trujillo con




tabla:

TABLA Nº 3.2. Medición de gases de Combustión de la Chimenea

de la pollería Norky’s de Trujillo

Parámetros M1 M2 M3 M4 M5 M6 PROMEDIO

Temperatura ºC 564.2 573.8 528.4 548.5 603.8 573.5 565.4

Porcentaje de

oxígeno 2.6 2.1 2.4 2.5 2.7 3.7 2.7

Porcentaje de

Dióxido de

Carbono (CO2)

mg/kg 12.9 13.7 13.2 12.6 13.9 14.5 13.5

Monóxido de

Carbono (CO) ppm 19.0 17.0 18.0 17.0 14.0 13.0 16.3



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33


Se observa en la tabla 3.2 que para la chimenea de la pollería Norky’s

sito en av. Larco 595 de la urbanización La Merced de Trujillo existe un

promedio de temperatura de 565.4 ºC mientras que el porcentaje de

oxígeno fue en promedio 2.7 %, el porcentaje promedio de dióxido de

carbono CO2 fue de 13.5%, mientras que el monóxido de carbono CO

alcanzó un promedio de 16.3 ppm, el promedio de volátiles fue de 326.7

ppm, el promedio nitrógeno fue de 42.8 ppm, el porcentaje promedio de

exceso de aire fue de 17.4% y el porcentaje promedio de eficiencia de

combustión fue de 75.9%.


Bolívar de Trujillo


combustión obtenidos de la chimenea de la pollería Bolívar de Trujillo con

Volátiles 345.0 336.0 364.0 312.0 325.0 278.0 326.7

Nitrógeno (N2)

ppm 41.0 44.0 39.0 41.0 47.0 45.0 42.8

Porcentaje de

exceso de aire 11.6 13.4 15.3 19.6 20.4 23.9 17.4

Porcentaje de

eficiencia de

combustión

77.5

76.9

75.4

76.9

75.1

73.8

75.9



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34




tabla.

TABLA 3.3. Medición de gases de Combustión de la chimenea de la

pollería Bolívar de Trujillo


Parámetros M1 M2 M3 M4 M5 M6 PROMEDIO

Temperatura ºC 589.5 514.7 536,1 573.8 556.0 569.8 560.8

Porcentaje de

oxígeno

1.9 1.8 1.6 1.8 2.4 2.9 2.1

Porcentaje de

Dióxido de

Carbono (CO2)

mg/kg

14.6 15.8 14.2 14.7 13.9 15.4 14.8

Monóxido de

Carbono (CO)

ppm

17.0 16.0 21.0 16.0 17.0 14.0 16.8

Volatiles ppm 367.0 352.0 372.0 341.0 321.0 369.0 353.7

Nitrógeno (N2)

ppm

47.0 42.0 53.0 49.0 46.0 53.0 48.3

Porcentaje de

exceso de aire

13.2 11.8 16.5 14.4 21.5 23.8 16.9

Porcentaje de

eficiencia de

combustión

69.8 71.3 73.8 68.5 71.1 74.7 71.5



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Se observa en la tabla 3.3 que para la chimenea de la pollería Bolívar

sito en av. Húsares de Junín 1245 de la urbanización La Arboleda de

Trujillo. Existe un promedio de temperatura de 560.8 ºC mientras que el

porcentaje de oxígeno fue en promedio 2.1 %, el porcentaje promedio de

dióxido de carbono CO2 fue de 14.8%, mientras que el monóxido de

carbono CO alcanzó un promedio de 16.8 ppm, el promedio de volátiles fue

de 353.7 ppm, el promedio de nitrógeno fue de 48.3 ppm, el porcentaje

promedio de exceso de aire fue de 16.9% y el porcentaje promedio de

eficiencia de combustión fue de 71.5%.

3.4. Análisis comparativo de Monóxido de Carbono CO

Se muestra la tabla 3.4 el análisis comparativo del Monóxido de Carbono

CO para las pollerías Rocky, Norky’s y Bolívar:

TABLA 3.4: Cuadro comparativo del promedio porcentual de Monóxido de

carbono CO

Pollerías: Rocky Norky’s Bolívar

Promedios porcentuales de

Monóxido de Carbono CO 17.2 16.3 16.8

Fuente: Proviene de las tablas 3.1, 3.2 y 3.3



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36

Se observa en la tabla 3.4 que el mayor promedio porcentual de 17.2%

recae en la pollería Rocky en relación a la contaminación con Monóxido de

carbono emitido por las chimeneas de las pollerías tomadas como muestra.

El gráfico Nº 3.1 que corrobora lo mencionado se muestra a continuación:

Fuente: Proviene de la Tabla 3.4

FIGURA 3.1 Promedio de emisiones de monóxido de carbono

3.5. Análisis comparativo de Dióxido de Carbono CO2

Se muestra la tabla 3.5 el análisis comparativo del Dióxido de Carbono

CO2 para las pollerías Rocky, Norky’s y Bolívar:

15.8

16

16.2

16.4

16.6

16.8

17

17.2

Rocky Norky’s Bolívar

17.2

16.3

16.8

Gráfico Nº 3.1. Gráfico de promedios porcentuales de Monóxido de Carbono CO



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37

Tabla 3.5: Cuadro comparativo del promedio porcentual de Dióxido de

carbono CO2

Pollerías: Rocky Norky’s Bolivar

Promedios porcentuales de

Dióxido de Carbono CO2 13.8 13.5 14.8


Se observa en la tabla 3.5 que el mayor promedio porcentual de 14.8%

recae en la pollería Bolívar en relación a la contaminación con Dióxido de

carbono emitido por las chimeneas de las pollerías tomadas como muestra.

El gráfico Nº 3.2 que corrobora lo mencionado se muestra a

continuación:


FIGURA 3.2 Promedio de emisiones de Dióxido de carbono

12.5

13.0

13.5

14.0

14.5

15.0

ROCKY NORKY'S BOLIVAR

13.8%

13.5%

14.8%

Gráfico Nº3.2: Gráfico comparativo del promedio porcentual de Dióxido de

Carbono CO2



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38

3.6. Análisis comparativo de volátiles

Se muestra la tabla 3.6 el análisis comparativo de volátiles para las pollerías

Rocky, Norky’s y Bolívar:

Tabla 3.6: Cuadro comparativo del promedio de volátiles

Rocky Norky’s Bolivar

Promedios de volátiles (ppm) 305.8 326.7 353.7


Se observa en la tabla 3.6 que el mayor promedio de 353.7 ppm y recae

en la pollería Bolívar en relación a la contaminación por volátiles emitido

por las chimeneas de las pollerías tomadas como muestra.


continuación:


FIGURA 3.3. Promedio de emisiones de Volátiles

280.0

290.0

300.0

310.0

320.0

330.0

340.0

350.0

360.0


305.8 ppm

326.7 ppm

353.7 ppm

Gráfico Nº 3.3. Gráfico comparativo de promedios de Volatiles



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39

3.7. Análisis comparativo de Nitrógeno N2

Se muestra la tabla 3.7 el análisis comparativo de Nitrógeno para las

pollerías Rocky, Norky’s y Bolivar:

TABLA 3.7: Cuadro comparativo del promedio de Nitrógeno en los gases de

combustión

Rocky Norky’s Bolívar

Promedios de nitrógeno (ppm) 43.8 43.9 48.3


Se observa en la tabla 3.7 que el mayor promedio de 48.3 ppm recae en

la pollería Bolívar en relación a la salida de nitrógeno emitido por las

chimeneas de las pollerías tomadas.


continuación:

Fuente: Proviene de la Tabla 3.7.

FIGURA 3.4. Promedio de emisiones de Nitrógeno N2

41

42

43

44

45

46

47

48

49


43.8 43.9

48.3

Gráfico Nº 3.4. Gráfico comparativo de promedios de nitrógeno N2



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40

3.8. Análisis comparativo del promedio del porcentaje de eficiencia de

combustión

Se muestra la tabla 3.8 el análisis comparativo del promedio del

porcentaje de eficiencia de combustión para las pollerías Rocky, Norky’s y

Bolivar:

TABLA 3.8: Cuadro comparativo del promedio del porcentaje de

eficiencia de combustión

Rocky Norky’s Bolivar

Promedios del porcentaje de

eficiencia de combustión 76.3 75.9 71.5


Se observa en la tabla 3.8 que el mayor promedio de 76.3% y recae en

la pollería Rocky en relación a la eficiencia de combustión emitido por la

chimenea de las pollerías tomadas como muestra.

La Figura 3.4 que corrobora lo mencionado se muestra a continuación:


FIGURA 3.5. Promedio de eficiencia de combustión

68.00%

70.00%

72.00%

74.00%

76.00%

78.00%


76.30% 75.90%

71.50%

Gráfico Nº 3.5: Gráfico de promedios de porcentaje de eficiencia de combustión



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41

3.9. Propuesta de Lavado de gases de combustión

TABLA 3,9 Productos de combustión para ser captados por el lavador

de gases a la salida por la chimenea:

Peso de carbón: 13 kg ⁄ h

Componentes de los gases de

combustión

Porcentaje

(%)

Flujo másico

(kg ⁄h)

CO2 12,58 21,35

Volátiles (Alcoholes, fenoles,

cetonas, aldehídos, alquitrán)

13,90 19,13

Cenizas volantes 8,11 11,16

Nitrógeno,

56,00 77,06

Agua ( humedad) 9,41 13,00

Total 100,00 141,70



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42

FIGURA 3.4: Esquema de Lavador de gases mostrando

los flujos de entrada y salida.

yn+1

yn

yn-1

Plato N

Plato n+1

xn+1

Plato n

xn

Plato n-1

xn-1

Plato 1

GM

y2

LM

x2

GM

y1

LM

x1



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43

Tabla 3.10. Parámetros de operación de equipo lavador de gases

acoplado a la chimenea del horno de pollos a la brasa

Parámetros de operación del lavador

de gases

Performance

Flujo de gases 141,7 kg ⁄ h

Flujo de agua de lavado 3565 kg ⁄ h

Presión de succión (succión en la

chimenea)

2” a 10” de columna de

agua

Presión de descarga a la entrada al

lavador de gases

0, 42 Bar

Relación : agua ⁄ gases de combustión 25,16 kg de agua ⁄ kg

de gases

Relación : cenizas ⁄ agua de lavado 0,00322 kg de cenizas ⁄

kg de agua



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44

TABLA 3.11 Eficiencia de remoción de volátiles y cenizas de los gases de

combustión en función de su velocidad a la entrada al lavador

Prueba experimental: Flujo de solución: 1,2 L /min.

Velocidad de los gases a

través de la columna (m/s)

Eficiencia de remoción (%)

1.5 88.2

2,0 88.2

2.5 88.4

30 87.9

3.2 81.8

3.8 78.9



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45

Discusión de resultados

El diseño de un lavador de gases de combustión constituye un equipo de

transferencia de masa y energía que trabaja por lo general a contracorriente

entre los gases que ascienden por la torre y el fluido que se dispersa en la torre

por la parte superior de tal manera que a través de los elementos de

transferencia se produce el intercambio liquido-gas produciendo no solamente

la retención de material particulado ( cenizas volantes ) sino la absorción de

los volátiles provenientes del carbón de madera que son solubles en el agua

Un mayor número de elementos de transferencia permiten un mayor tiempo de

permanencia y por lo tanto un mayor tiempo de permanencia entre el agua de

lavado, las cenizas volantes y los volátiles.

El flujo de gases de combustión si provienen de hornos de pollos a la brasa y si

son de un tamaño similar y bien gobernadas presenta un flujo regular definido

por lo que su dimensionamiento se puede tomar como un parámetro de entrada

para dimensionar el equipo.

De acuerdo a la evaluación de gases de salida por la chimenea no se

determinó gases nitrosos por el hecho de que la temperatura del carbón en

combustión es menor a 800oC por lo que se detectó gases de nitrógeno.

Los volátiles procedentes de la combustión de carbón vegetal son en su

mayoría condensables y solubles en agua por lo que se absorbe en el agua de

lavado y pueden ser captados y evitar la salida por la chimenea

conjuntamente con los gases de combustión.



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46

Para lograr esta separación, la estrategia que se sigue es observar que gases

son o no son solubles en el agua y actuar obedeciendo a esta propiedad.

La presencia de CO es el resultado de una combustión imperfecta o incompleta

propiciando una buena reacción de combustión el CO puede reducirse o bien

puede oxidarse o bien puede oxidarse en reactor catalítico a altas temperaturas

para generar CO2.



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47

IV. CONCLUSIONES

Las emisiones de gases de combustión procedentes de las chimeneas

de hornos de pollos a la brasa que utilizan carbón vegetal en la ciudad

de Trujillo contienen un promedio de 12, 58% de CO2, 13,90 % de

volátiles, cenizas volantes 8,11% y 56,00 % de nitrógeno, evaluados

evitando que el aceite de los pollos a la brasa no intervenga en la

combustión del carbón.

Las emisiones de gases de chimeneas de hornos de pollos a la brasa

generan un promedio de 10,9 kg de gases de combustión por kg de

carbón vegetal empleado, en una adecuada combustión.

El lavado de gases de combustión a la salida de la chimenea de hornos

de pollos a la brasa reducen en un 88,4 % las emisiones empleando una

velocidad de gases a la entrada al lavador de gases de 2,5 m ⁄ s.

El lavador de gases deberá emplear un promedio de 25,16 kg de agua ⁄

kg de gases, equivalente a 2,3 L de agua ⁄ kg de carbón, con una presión

de descarga de 0, 42 bar y un promedio de 2,00 kg de agua por kg de

cenizas volantes.



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48

V. RECOMENDACIONES

Se recomienda el empleo de lavador de gases sea construido en

material acero inoxidable AISI 304L con la finalidad de evitar la corrosión

del material debido al flujo de gases y el empleo de agua.

Se recomienda efectuar modificación en los hornos de pollo a la brasa

evitando que los pollos estén ubicados sobre las brasas del carbón para

evitar que el aceite de los pollos caigan en el carbón y generen gases

de combustión de sustancias de tipo cancerígeno.

Se recomienda que el agua de lavado sea diseñada con fondo cónico a

fin de sedimentar los sólidos y pueda ser recirculada al lavado de gases.



BIBLIO

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49

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ÁRIAS RIVERO J. (2011). Diseño del sistema de extracción localizado

para el banco de pruebas de combustión del proyecto carbón,

de la Pontifica Universidad Católica del Perú. Consultado el 28 de

Abril del 2016. Disponible en:

http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/925?show=full

CARREIRAS A. (2000). Contaminación del Aire en el Área Metropolitana

de Buenos Aires. Editorial Mc Graw Hill. Buenos Aires.

Argentina.

ECURED (2015). Dióxido de azufre. Consultado el 28 de Abril del 2016. Disponible

en: http://www.ecured.cu/index.php/Di%C3%B3xido_de_azufre

ECURED (2015) Monóxido de Carbono. Consultado el 28 de Abril del 2016.

Disponible en: http://www.ecured.cu/Mon%C3%B3xido_de_Carbono

ECURED (2015) Óxido de nitrógeno. Consultado el 28 de Abril del 2016. Disponible

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http://www.ecured.cu/index.php?search=+oxido+de+nitrogeno&button=



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50

LUCAS AGUILAR RICARDO. (2012) Diseño y modelado virtual de un

colector de partículas tipo “Scrubber o lavador de gases.

Disponible en

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http://www.jmarcano.com/recursos/contamin/catmosf2a.html%202004

51

ANEXOS



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

52

ANEXO 1: Detector de gas Gasman N

Detector de gas único para la protección personal con logger de datos,

software y cable de datos.

El detector de gas Gassman N es un detector de gas único (más adelante

podrá ver la selección de gases). El Gassman avisa a su portador con un

tono de alarma penetrante y con una señal óptica (útil en caso de existir

ruidos fuertes en el entorno) de la existencia de concentraciones de gas

peligrosas y muestra en la pantalla el valor de medición de gas actual.



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

53

ANEXO 2: MAPA DE LA PROVINCIA DE TRUJILLO Y SUS DISTRITOS



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

54

Figura A-1 Termocupla de rayos infrarrojos ( midiendo

Temperatura del carbón en ignición

Figura A-2 Caudalimetro de gases y termómetro para

medir flujo de gases de salida dela chimenea



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

55

Figura A-3 Bomba calorimétrica para analizar

poder calorífico del carbón

Figura A-4 Horno experimental para evaluar

gases de combustión del carbón vegetal



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

56

Figura A.5 Lavador de gases experimental



BIBLIO

TECA D

E POSGRADO

UNIDAD DE POSGRADO EN INGENIERÍA POSGRADO

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