Additives for the reduction of alkali chlorides during biomass combustion: A review

• Autores: Pedro Jesús Iturria-Quintero, Ramón Piloto Rodríguez, Angel Rubio-González, Carlos Lariot Sánchez, Orisleidy Carrazana-Díaz, Lizet Rodríguez Machín
• Localización: Revista centro azúcar, ISSN-e 2223-4861, Vol. 51, Nº. 3, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Aditivos para la reducción de cloruros alcalinos durante la combustión de biomasa: Una revisión
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    RESUMEN Introducción: El número de generadores de vapor que combustionan biomasa para la producción de vapor crece constantemente. Uno de los problemas que enfrentan los mismos es la corrosión severa, consecuencia del contenido de cloruros alcalinos y otras especies corrosivas que estos biocombustibles contienen. Objetivo: Realizar revisión bibliográfica sobre el uso de aditivos para disminuir los efectos de la presencia de los cloruros alcalinos en los biocombustibles utilizados en los generadores de vapor. Materiales y Métodos: Se consultaron referencias desde el año 1998 hasta el 2023 relacionadas con las principales alternativas para la mitigación de los efectos de la corrosión, provocada por la presencia en la biomasa (utilizada en la combustión para la generación eléctrica) de una elevada concentración de cloruros alcalinos, profundizándose en el uso de diferentes tipos de aditivos o mezclas de ellos. Resultados y Discusión: Varios de los métodos reportados tienen una efectividad de media a alta en la reducción de la corrosión y en la complejidad de su implementación. Los principales aditivos encontrados son sulfato de amonio, a base de aluminio y silicio, de calcio y de azufre. El mejor balance efectividad-complejidad corresponde al empleo del caolín. Conclusiones: Los cloruros alcalinos aumentan la velocidad de corrosión de los materiales utilizados en los sobrecalentadores de vapor. Las reacciones entre la superficie metálica y estas especies, u otras que contienen álcalis deben evitarse para disminuir la corrosión en ellos, para lo cual se pueden usar aditivos capaces de secuestrar los álcalis de la biomasa, formando compuestos menos agresivos.

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    ABSTRACT Introduction: The number of steam generators that burn biomass for steam production is constantly growing. One of the problems they face is severe corrosion, a consequence of the content of alkali chlorides and other corrosive species that these biofuels contain. Objective: To carry out a bibliographic review on the use of additives to reduce the effects of the presence of alkali chlorides in biofuels used in steam generators. Materials and Methods: References were consulted from 1998 to 2023 related to the main alternatives for the mitigation of the effects of corrosion, caused by the presence in biomass (used in combustion for electricity generation) of a high concentration of alkaline chlorides, going deeper into the use of different types of additives or mixtures of them. Results and Discussion: Several of the reported methods have medium to high effectiveness in reducing corrosion and the complexity of their implementation. The main additives found are ammonium sulfate, based on aluminum and silicon, calcium and sulfur. The best effectiveness-complexity balance corresponds to the use of kaolin. Conclusions: Alkali chlorides increase the corrosion rate of materials used in steam superheaters. Reactions between the metal surface and these species, or others that contain alkalis must be avoided to reduce corrosion in them, for which additives capable of sequestering alkalis from the biomass can be used, forming less aggressive compounds.