Métodos de Control de Contaminantes Atmosféricos: Térmicos, Catalíticos y Biológicos
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Combustión Térmica de Contaminantes
Antorcha
Antorcha: tubo de acero de 30-100 m de alto y sistema de distribución del vapor. Se utiliza para efluentes de alto poder calorífico. Típica de refinerías y plantas petroquímicas, sobre todo en parada y puesta en marcha. Se utiliza en plantas que operan con H2, NH3, HCN, CH4 y otros gases tóxicos. Debe poseer seguridad en el encendido, en el funcionamiento, producción mínima de humos y diseño adecuado para optimizar la combustión.
Combustión en Cámara de Combustión
Combustión en Cámara de Combustión: Si la concentración de contaminante es menor al 1%, se debe añadir combustible auxiliar. Puede utilizarse con sistema de recuperación de calor.
Parámetros Clave de la Combustión Térmica
Parámetros de los que depende la Combustión Térmica de Contaminantes:
- La Temperatura de reacción debe ser más alta que el punto de inflamación.
- Tiempo de residencia entre 0,3 y 2 s.
- Turbulencia.
- Concentración de la especie dominante.
- Concentración de componentes minoritarios.
- Concentración de oxígeno.
- Flujo de gas.
- Diseño adecuado del quemador.
Combustión Catalítica
Combustión Catalítica:
- Temperatura 400-500ºC (disminuye la energía de activación, Ea).
- Se aplica para gran cantidad de gas (requeriría mucho combustible auxiliar en combustión térmica).
- Puede existir recuperación de calor.
- Produce menos NOx.
- El catalizador debe ser específico.
Problema
Problema: Envenenamiento del catalizador.
Eliminación de NOx
Medidas de Precombustión
Medidas de Precombustión: Cambio a combustibles con menor contenido en nitrógeno.
Medidas Durante la Combustión
En la Combustión: Reducción del exceso de aire, combustión en etapas, recirculación de gases o quemadores de baja emisión de NOx.
Tratamiento de Gases por Vía Seca
Tratamiento de gases de combustión por vía seca:
Reducción Catalítica Selectiva (SCR)
Reducción Catalítica Selectiva (SCR): Reductor NH3, coste alto, catalizador TiO2 o Va.
Reducción Selectiva No Catalítica (SNCR)
Reducción Selectiva No Catalítica (SNCR): Menor coste que el anterior. Reductor: NH3 o Urea.
Reducción Catalítica No Selectiva (NSCR)
Reducción Catalítica No Selectiva (NSCR): Utilizando H2, CO o HC (reaccionan con exceso de O2 y con NOx) y catalizador.
Tratamiento de Gases por Vía Húmeda
Tratamiento de gases de combustión por vía húmeda: Lavado de gases con absorbentes NaOH o NH3 previa oxidación del NO a NO2 con O3 o Cl2O.
Eliminación de Contaminantes por Métodos Biológicos
Tratamientos Biológicos Generales
Tratamientos Biológicos: Los microorganismos aerobios convierten contaminantes en CO2, H2O y otros compuestos.
Ventajas
Ventajas:
- Bajos costes de explotación y consumo energético.
- Ausencia de descargas secundarias de contaminantes.
Aplicaciones
Aplicaciones: Para compuestos con alta biodegradabilidad.
- Hidrocarburos de baja masa molecular: aldehídos, alcoholes (sin cloro) o fenoles.
- Compuestos inorgánicos: H2S, compuestos de amonio.
- Aplicación para eliminación de olores en general.
Biofiltración
Biofiltración: Gas contaminado (ajustados los parámetros) pasa por un biofiltro y los contaminantes son degradados por los microorganismos.
Biofiltro
Biofiltro: Estructura porosa con relleno natural (carbón activo, compost…) que sirve de soporte a cultivos bacterianos que producen la depuración.
Bioscrubbers
Bioscrubbers: Combinan absorción en torres lavadoras y tratamiento biológico con lodos activos a continuación del agua de lavado con el contaminante. Es útil para compuestos cuya degradación alteraría el pH o podría dañar el biofiltro, o si el contaminante es soluble en agua. Permite tratar más variedad de contaminantes.