Depuración nox

JUAN PALENCIA BAUTISTA
INGENIERIA AMBIENTAL

CUESTIÓN 1) Principales tipos de reducción catalítica utilizadas para la depuración del NOx:

La reducción catalítica es un tipo de reducción selectiva (SCR) donde el catalizador es la parte fundamental del proceso y en la que el proceso viene determinado por los siguientes factores: conversiónrequerida de óxidos de nitrógeno, pérdida de carga, vida media del catalizador, coste y mínima capacidad de oxidación de SO2 a SO3 en el caso de combustibles con altos contenidos en azufre.
Tres tipos básicos de catalizadores han sido considerados para su uso comercial en los sistemas de reducción catalítica selectiva: metales nobles, operativos a temperaturas entre 175-290ºC, sistemas basados enmetales de transición, los cuales operan entre 260-450ºC y zeolitas, operativas a altas temperaturas. Los catalizadores a base de metales nobles (Pt y Pd/Rh) soportados sobre materiales de elevada área superficial son más efectivos o activos que los metales de transición, pero menos selectivos, debido a que presentan mayor tendencia a oxidar el amoníaco y el SO2. Por ello, hoy en día, lossistemas comúnmente utilizados en los procesos SCR son los sistemas basados en óxidos metálicos en forma de monolitos cerámicos, con estructura de canales paralelos o metálicos con estructura laminar, debido a las grandes ventajas que presentan estos sistemas de flujo paralelo con respecto a los catalizadores convencionales como son la mayor superficie externa catalítica que presentan al contacto conlos gases, la uniformidad del flujo de gases a su través y baja dispersión axial y finalmente minimizan la pérdida de carga permitiendo el tratamiento de elevados volúmenes de gas.
Los primeros sistemas de depuración desarrollados para el proceso SCR fueron utilizados industrialmente en plantas de ácido nítrico y a continuación en centrales térmicas, la presencia de trazas de óxidos de azufre enlos efluentes a tratar en las Centrales Térmicas convencionales que utilizan combustibles con contenidos altos en azufre, ha obligado a prescindir de catalizadores soportados en alúmina u óxido de hierro ya que los óxidos de azufre pueden reaccionar fácilmente con estos soportes a las temperaturas de operación, 200-400ºC, formando sulfato de aluminio o de hierro respectivamente, desactivando ydestruyendo de este modo el catalizador . Los catalizadores SCR instalados en las Centrales Térmicas, generalmente están constituidos por una mezcla homogénea de dióxido de titanio, pentóxido de vanadio y óxido de tungsteno (o trioxido de molybdeno).
Actualmente otros tipos de catalizadores SCR están comenzando a desarrollarse en Europa, los denominados sistemas de segunda y tercera generación.Como consecuencia de la mayor demanda y el fuerte empuje en el mercado europeo de catalizadores para el control de la contaminación atmosférica, se ha impulsado el desarrollo de sistemas de menor coste y mayor vida media que los anteriores.
Las aplicaciones más comunes y más extendidas de este proceso corresponden a las centrales térmicas de carbón, fuel o gas natural, calderas industriales yplantas de cogeneración. Hoy en día la tecnología SCR se está extendiendo a otra serie de aplicaciones como las incineradoras, tanto de residuos industriales como municipales, y en la industria del vidrio, el hierro y del acero entre otras, donde a veces es necesario operar a temperaturas distintas de las utilizadas habitualmente en centrales térmicas (300-350ºC).
En las instalaciones de producciónde energía de ciclo combinado, más respetuosas con el medio ambiente que las centrales térmicas convencionales, se debe operar a baja temperatura (180ºC-200ºC), sistemas SCR a baja temperatura. A pesar de que los valores de emisión de NOx cumplen con lo establecido en las legislaciones existentes, se prevé la introducción de cambios a corto plazo, que impongan limites más restrictivos que los...