Simulation of Real Wastewater Supercritical Water Oxidation at High Concentration on a Pilot Plant Scale

La oxidación en agua supercrítica (GASC) se ha estudiado durante las últimas tres décadas y ahora es un proceso bien conocido. Sin embargo, el desarrollo comercial de esta técnica se encuentra actualmente retrasado debido a varios inconvenientes como la corrosión, la precipitación de sales y los altos costos. En un esfuerzo por superar estas limitaciones, varios autores han estudiado y diseñado nuevos conceptos de reactores GASC, pero estas soluciones técnicas implican el uso de materiales especiales y diseños complejos que aumentan los costes del proceso. Sin embargo, la GASC convencional podría comercializarse para ciertas aguas residuales que cumplan ciertos requisitos, por ejemplo, contenidos muy bajos de sal y cloruro, y es necesario continuar estudiando el proceso de GASC en altas concentraciones y a escala de planta piloto. En la actualidad, las simulaciones basadas en GASC de aguas residuales reales en altas concentraciones a escala de planta piloto son escasas en la literatura. La simulación de procesos es una poderosa herramienta para estudiar procesos en profundidad y avanzar en el proceso de escalado. Sin embargo, el uso de software específico de ingeniería química, como Prosim Plus o Aspen Plus, no es aplicable para simular un agua residual compleja. Además, el uso de los datos cinéticos disponibles en la literatura no es sencillo porque estos parámetros cinéticos se obtuvieron de experimentos realizados en condiciones muy diferentes (isotermas, baja concentración, etc.). En el trabajo aquí descrito se ha realizado satisfactoriamente la simulación del fluido de corte Biocut 35 SCWO a escala de planta piloto. El modelo se desarrolló utilizando una hoja de cálculo de Microsoft Excel y un modelo cinético obtenido a escala de laboratorio. Se realizaron quince experimentos para validar el simulador. Estos experimentos se realizaron a escala de planta piloto a una presión constante de 250 bar y temperaturas iniciales que oscilaron entre 388 y 428 ºC. La concentración del fluido de corte utilizada en estos experimentos se varió de 19 a 95 g de O2/L. Finalmente, se utilizó el simulador para comprobar el efecto de las variables operativas como la concentración de las aguas residuales, temperatura inicial, caudal de aguas residuales y aislamiento térmico.Ministerio de Educació