El sector químico es un sector con alto riesgo ambiental. La eliminación de emisiones en el sector químico se ha convertido en un tema crítico en las últimas décadas. El exceso de contaminantes en la atmósfera derivados de los procesos productivos trae consecuencias y efectos nocivos para el medio ambiente y la salud de las personas.
Peculiaridades de los procesos en el sector químico
El sector químico se enfrenta a varios desafíos en la actualidad. La mezcla de materias primas finas, destilaciones y reacciones fisicoquímicas son constantes en este sector. Es común encontrar instalaciones de combustión como calderas de producción de vapor utilizadas en operaciones de destilación, y en muchos casos incluso se pueden generar mezclas explosivas. Estas condiciones requieren contar con expertos ambientales para el tratamiento de emisiones para una operación segura.
En línea con la gran diversidad de productos manufacturados, en el sector químico se desarrollan varios procesos: producción de resinas, materiales compuestos, fertilizantes, derivados, lubricantes, productos y sustancias químicas, etc. Y existe una amplia gama de contaminantes, generalmente ambos compuestos orgánicos o inorgánicos, fluorados, halogenados, etc.
BAT y RTO: un marco de trabajo de la UE para la eliminación de emisiones
El efecto invernadero, la lluvia ácida y el calentamiento global son solo algunos ejemplos de los efectos negativos de la contaminación atmosférica. Esos efectos a largo y medio plazo se han convertido en problemas que es fundamental resolver.
Y es entonces cuando las tecnologías para la eliminación de emisiones se vuelven imprescindibles.
Teniendo en cuenta las emisiones contaminantes que deben eliminarse en el sector químico, y sin importar si su origen es una fuente fija o estacionaria y el riesgo explosivo que tienen muchas de ellas, la tecnología ambiental de Oxidación Térmica Regenerativa (RTO) es la mejor opción para garantizar la eliminación de emisiones contaminantes en este sector.
Existen varias tecnologías disponibles en el mercado, cada una de ellas adecuada para determinados casos y requisitos específicos.
Según el último documento de Mejores Técnicas Disponibles (BAT) de la Comisión Europea, la incorporación de la tecnología de Oxidación Térmica Regenerativa (RTO) para el tratamiento de emisiones en la industria química es muy recomendable.
Un documento BREF (que significa BAT Reference) recopila toda la información relacionada con las MTD para la prevención y el control de la contaminación ambiental por parte de las industrias europeas. Estos documentos deben ser actualizados cada 8 años por grupos de trabajo técnicos de la Comisión Europea.
Dentro de la Directiva de Emisiones Industriales 2010/75 / UE, en la última MTD conocida como “Documento de referencia de las mejores técnicas disponibles (MTD) para sistemas comunes de gestión y tratamiento de gases residuales en el sector químico”, la tecnología de oxidación térmica se incluyó en el capítulo 3 ( “Técnicas a considerar en la determinación de MTD”). Este capítulo describe técnicas que tienen la capacidad de lograr un alto nivel de protección ambiental con respecto a las emisiones contaminantes.
La oxidación térmica se describe en este documento BREF como una técnica muy útil para reducir las emisiones junto con otras técnicas como la reducción catalítica selectiva (SCR) o la reducción no catalítica selectiva (SNCR). La oxidación térmica se utiliza sola o en combinación con otras técnicas de tratamiento de gases residuales (por ejemplo, combinada con pretratamiento por condensación o adsorción o con post-tratamiento por absorción). Las eficiencias de eliminación de compuestos orgánicos suelen oscilar entre el 95% y más del 99,99%.
La oxidación térmica es una técnica de reducción que oxida los compuestos combustibles en una corriente de gas residual con aire u oxígeno. La corriente de gas residual se calienta por encima de su punto de autoignición en una cámara de combustión y se mantiene a una temperatura alta el tiempo suficiente para completar su combustión a dióxido de carbono y agua. La temperatura de combustión típica está entre 800°C y 1000°C.
Tipos de oxidación térmica
Existen varios tipos de oxidación térmica:
- Oxidación térmica directa: oxidación térmica sin recuperación de energía de la combustión.
- Oxidación térmica recuperativa: oxidación térmica utilizando el calor de los gases residuales por transferencia indirecta de calor.
- Oxidación térmica regenerativa: oxidación térmica en la que la corriente de gas residual entrante se calienta al pasar a través de un lecho relleno de cerámica antes de ingresar a la cámara de combustión. Los gases calientes purificados salen de esta cámara pasando a través de uno (o más) lechos rellenos de cerámica (enfriados por una corriente de gas residual entrante en un ciclo de combustión anterior). Este lecho empacado recalentado comienza luego un nuevo ciclo de combustión precalentando una nueva corriente de gas residual entrante.
Algunos de los beneficios medioambientales conseguidos son la reducción de emisiones a la atmósfera y una posible recuperación energética.
La optimización de la oxidación térmica puede reducir las emisiones de NOx y CO. Esto se lleva a cabo mediante:
- Optimización del diseño del oxidador:
o tiempo de residencia
o mezcla de los flujos (por ejemplo, difusión natural entre corrientes turbulentas, cambios en la dirección del flujo)
o cámara de combustión
- Seguimiento de los parámetros de combustión:
o contenido de oxígeno
o concentración de monóxido de carbono
o temperatura
- Controlar los quemadores con regularidad y limpiarlos cuando sea necesario
Cuando los COV oxidados contienen azufre y/o halógenos, se pueden esperar más emisiones de dióxido de azufre y / o haluros de hidrógeno. Esto podría requerir un tratamiento adicional de gases residuales después de la oxidación térmica (por ejemplo, absorción).
Ventajas de la oxidación térmica
La recuperación de energía se puede lograr manteniendo la misma eficiencia de eliminación de COV. Este uso se debe a que las torres cerámicas almacenan una gran cantidad de energía en cada secuencia, hecho que hace que el aire o el gas de proceso se calienten. Por tanto, existen eficiencias térmicas de alrededor del 90 al 95%.
Esto implica que en condiciones normales de funcionamiento, no se consume gas combustible, ya que el proceso es autotérmico. Un proceso autotérmico significa que, sin la entrada de energía externa en forma de combustible en el quemador, la cámara de combustión mantiene la temperatura de funcionamiento. Esto se debe a que la energía liberada por los COV cuando se oxidan es suficiente para mantener la cámara a una temperatura alta.
Los equipos RTO tienen varias otras ventajas tecnológicas en lo que respecta a la reducción de emisiones de COV en comparación con otras técnicas, tales como: son adaptables para flujos de aire bajos, medios y altos, mientras que pueden tratar una amplia gama de emisiones de COV. También tienen un bajo costo de operación y mantenimiento y una eficiencia térmica muy alta. Y garantiza bajas emisiones de forma constante.
En conclusión, en lo que respecta al tratamiento de la contaminación atmosférica en el sector químico, la Oxidación Térmica Regenerativa (RTO) es la solución más recomendada actualmente utilizada e instalada en las plantas de producción para reducir de manera eficiente las emisiones contaminantes. Además, está respaldado por el documento BAT de la Comisión Europea.
En Tecam estamos convencidos de que la sostenibilidad medioambiental es el único camino viable para el futuro de la industria. Sabemos que la única respuesta posible es implementar tecnologías que combinen la máxima eficiencia en la eliminación de emisiones con la mayor eficiencia en su implementación y uso, con el fin de que las plantas de producción se conviertan en espacios más limpios, seguros para las personas y el medio ambiente.
Si quiere obtener más información sobre este tema o sobre la tecnología medioambiental para el tratamiento de emisiones y la valorización de residuos, póngase en contacto con nosotros hoy mismo; estaremos encantados de ayudarle.
