Kueppers Solutions ha desarrollado una nueva unidad mezcladora para quemadores de gas junto con el Instituto de Combustión Técnica de la Universidad RWTH de Aquisgrán, el Instituto de Gas y Calor de Essen, la Cátedra de Sistemas Energéticos y Tecnología de Procesos Energéticos de la Universidad del Ruhr de Bochum y la Cátedra de Producción Digital de Aditivos DAP de la Universidad RWTH de Aquisgrán. La geometría innovadora de la unidad de mezcla producida en presión 3D produce una mezcla gas-aire dosificada con precisión que quema mejor y reduce la emisión de óxidos de nitrógeno.

En pruebas con el Instituto de Gas y Calor de Essen, Alemania, hemos demostrado que nuestra unidad mezcladora puede utilizarse para construir quemadores que, con 30 mg/Nm3, están más de 10 veces por debajo del valor límite actual. Logramos estos valores sin medidas secundarias, como la inyección de urea en el gas de escape, conocido como Ad Blue, SCR o SNCR, que es común en la industria del automóvil. Las medidas secundarias limpian los gases de escape de los óxidos de nitrógeno, pero siempre cuestan recursos adicionales. Nos aseguramos de que los óxidos de nitrógeno no se produzcan en primer lugar.

Este efecto tiene un efecto especialmente positivo en los sistemas de tratamiento térmico con altas temperaturas de los gases de escape: Aquí, el aire de combustión es precalentado por intercambiadores de calor con la energía de los gases de escape. Esto reduce significativamente el consumo de energía de estas plantas. Sin embargo, los óxidos de nitrógeno aumentan considerablemente como resultado del precalentamiento del aire de combustión. Por lo tanto, la energía de los gases de escape a menudo no se utiliza o se utiliza de forma insuficiente, aunque esta medida podría mejorar significativamente la eficiencia de la instalación.

A principios de 2019 pusimos en marcha las primeras plantas de referencia. Sin embargo, el mercado mundial del gas es demasiado grande para que lo desarrollemos nosotros solos. Por esta razón, hemos sido capaces de ganar socios de cooperación para el desarrollo del mercado: Desde principios de 2019 cooperamos con Gelsenwasser AG y Stadtwerke Bochum, ambos proveedores regionales de gas. El objetivo común es suministrar la nueva unidad de mezcla como componente del proveedor también a otros fabricantes de quemadores.

De esta manera, la tecnología puede utilizarse más rápidamente y de forma generalizada.

Nuestra visión: Nos convertiremos en una empresa proveedora comparable a los fabricantes de sistemas de inyección de la industria del automóvil. Fabricantes de renombre nos compran unidades de mezcla para combustibles gaseosos. Porque para reducir significativamente las emisiones de óxido de nitrógeno de la industria, habrá que modernizar miles de quemadores industriales.

En el campo de los quemadores industriales, se han establecido ciertas dimensiones y tamaños entre los fabricantes. De forma similar a la sustitución de una bombilla por una lámpara de bajo consumo, muchos quemadores de las instalaciones existentes podrían sustituirse sin tener que sustituir toda la instalación. Dado que los sistemas de termoprocesamiento se utilizan durante 30 a 50 años, esta opción es particularmente importante.

La tabla adjunta muestra los valores de los gases de escape obtenidos hasta ahora en función de la temperatura media de la cámara del horno (T media). A medida que la temperatura de la cámara del horno aumenta, los óxidos de nitrógeno también aumentan, ya que la formación de óxidos de nitrógeno durante la combustión del gas natural depende principalmente de la temperatura del proceso. Muchas plantas de termoprocesamiento funcionan en una ventana de temperatura entre 800 y 1200°C. El rango de temperatura está entre 800 y 1200°C. Por regla general, estas instalaciones tienen un valor límite de óxido de nitrógeno de 350 mg/Nm3 (miligramos por metro cúbico estándar) basado en un 3% de oxígeno en el gas de escape.

Actualmente estamos investigando intensamente si es posible mejorar aún más los valores de los gases de escape. La tabla adjunta muestra el estado que estamos alcanzando actualmente con nuestras unidades de mezcla.