Study of the Influence of the Operational Parameters on the Emissions of a Tunnel Kiln for Ceramic Materials

Revista Politécnica

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Title Study of the Influence of the Operational Parameters on the Emissions of a Tunnel Kiln for Ceramic Materials
Estudio de la Influencia de los Parámetros Operativos sobre las Emisiones de un Horno Túnel para Materiales Cerámicos
Creator Sotalín Quijia, Daniel Eduardo
Montenegro Aguas, Lucía Margarita
Cabrera, Marcelo Fabian
Subject Ceramic tunnel kiln, Emissions to the atmosphere, carbon monoxide, Oxygen
horno túnel cerámica, emisiones a la atmósfera, monóxido de carbono, oxígeno
Description In this investigation we analyzed how the operational parameters of a tunnel kiln for ceramic tile of an Ecuadorian industry influenced on the emission of gases to the atmosphere. The initial diagnosis consisted on the measurements of temperature, the oven internal pressure, oxygen concentration, and fuel consumption. Subsequently, we made a balance between mass and energy, thus we were able to determine the theorical relationship of fuel and air per gallon of diesel. We were able to identify that the air mass fluid entering the oven (5.83 kg/s) was less than the air leaving (9.89 kg/s), and also that the consumption between fuel and air was 1200ft3 of air per gallon of diesel. Considering a 20% of air excess, we regulated the inlet air that goes to the oven burners, so we can determine the optimum conditions for combustion. Under this new setting, we were able to see a 22% reduction of CO concentration and 1,5% oxygen concentration in the oven exhaust fans. Nevertheless, these percentages do not meet the country’s Ambiental normative. We concluded that the inlet air to the oven and the fuel-air relationship are the most influential on the oven emissions for ceramic tile. Additionally, that throughout the calibration of the burners we are able to reduce by 22% the CO emissions and on 1,5% the oxygen concentration without causing harm to the final produc.
En esta investigación se analizó la influencia de los parámetros operativos de un horno túnel para cerámica de una industria ecuatoriana, en la emisión de gases a la atmósfera. El diagnóstico inicial consistió en la medición de los parámetros de temperatura, presión interna, concentración de oxígeno y consumo de combustible del horno túnel, posteriormente se realizaron los balances de masa y energía y a continuación se determinó la relación combustible-aire teórico por galón de diésel. Se identificó que el flujo másico de aire de ingreso al horno (5,83 kg/s) fue menor que el de salida (9,89 kg/s) y que la relación combustible-aire fue de 1 200 ft3 de aire por galón de diésel. Considerando un exceso de aire del 20 % se reguló el flujo de aire que ingresa a los quemadores y se determinaron las condiciones óptimas para la combustión. Bajo los nuevos parámetros establecidos, se evidenció una reducción del 22 % en la concentración de monóxido de carbono (CO) y del 1,5 % en la concentración de oxígeno (O2) presente en la chimenea, sin embargo, los valores alcanzados aun no cumplen con la normativa ambiental del país. Se concluyó que la inducción del aire exterior, fuente abierta, y la relación combustible-aire son los parámetros operativos que más influencia tienen en las emisiones del horno túnel para materiales cerámicos. Además, que el control sistemático de la concentración de oxígeno, mediante la calibración de los quemadores, permite reducir en un 22 % las emisiones de monóxido de carbono y en 1.5 % la concentración de oxígeno, sin afectar la calidad del producto.
Publisher Escuela Politécnica Nacional
Date 2021-02-11
Type info:eu-repo/semantics/article
Format application/pdf
Source Revista Politécnica; Vol. 47 No. 1 (2021): Revista Politécnica; 35-42
Revista Politécnica; Vol. 47 Núm. 1 (2021): Revista Politécnica; 35-42
Revista Politécnica; v. 47 n. 1 (2021): Revista Politécnica; 35-42
Language spa
Rights Derechos de autor 2021 Revista Politécnica

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