Oxígeno para hornos de vidrio (oxicombustión)

Qué cambia la oxicombustión

El artículo de 2001, publicado en las actas de la conferencia de la ACEEE de ese año, señala que los hornos de vidrio han quemado tradicionalmente gas natural o combustible líquido con aire precalentado. El horno de oxicombustión sustituye el aire por oxígeno en el proceso de combustión, lo que reduce de forma significativa las emisiones de NOx y el consumo de combustible necesario por tonelada de vidrio producida, y reduce también otros gases de escape. Un artículo de 2007 en el ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Industry, de D. Paul Mehta y Amol Nayak, de la Bradley University, indica que con un diseño de horno y una selección de quemadores adecuados puede conseguirse una reducción de NOx del 50 al 70% respecto de un horno regenerativo.

Elegir el suministro de oxígeno

El artículo de 2001 cita tres métodos principales para suministrar oxígeno a los hornos de vidrio: los sistemas de adsorción, el suministro de oxígeno líquido comercial y la producción criogénica. La elección depende de los costos de inversión y de operación propios de cada instalación, incluidos el volumen de consumo, el costo de la electricidad y la proximidad a plantas de producción de oxígeno existentes. Sus conclusiones, a fecha de 2001:

• La producción criogénica permite una pureza mayor, pero requiere muchos equipos y en general necesita demasiada inversión para ser rentable salvo que el horno produzca más de 200 toneladas de vidrio al día (TPD); por encima de 200 TPD, las pequeñas plantas criogénicas comercializadas recientemente son a menudo la mejor opción.
• Para los requisitos de pureza de oxígeno de la industria del vidrio, la adsorción por oscilación de vacío y presión (VPSA) es en general la opción de bajo costo hasta el rango de 120 TPD.
• El suministro de líquido comercial no es económico para hornos que producen al menos 10 TPD, que según el artículo son la gran mayoría de las plantas de vidrio.
• La VPSA, introducida en 1991, es un suministro en el punto de uso que hace más económico y práctico el oxígeno de una pureza del 90 al 95%. La primera planta VPSA comercial se instaló para suministrar oxígeno in situ, en sustitución del oxígeno líquido entregado para la puesta en marcha y el funcionamiento de uno de los primeros hornos de demostración.
• De los tres sistemas de adsorción, el artículo consideró la VPSA la más eficiente energéticamente y rentable frente a la adsorción por oscilación de vacío (VSA) y la adsorción por oscilación de presión (PSA).

ULTRAOX VSA

La ficha técnica de ULTRAOX VSA incluye los hornos industriales entre las aplicaciones de esta planta de oxígeno industrial de Ultra Controlo; no cita específicamente los hornos de vidrio. ULTRAOX VSA suministra oxígeno del 75% al 95% a 50 kPa, alcanza presiones más altas con un elevador de presión de oxígeno adicional bajo pedido, se entrega sobre bastidor (skid) o en contenedor, y puede sustituir sistemas criogénicos con tanques de oxígeno líquido o funcionar como fuente principal de suministro. Sus siete modelos suministran de 18 a 240 m³/h al 93% de oxígeno y de 22 a 288 m³/h al 90%.