Soluciones de tratamiento para la industria química fina

• Características del gas residual: el gas residual contiene materia orgánica que contiene nitrógeno, contaminantes orgánicos de azufre y cloro y gases residuales ácidos-base inorgánicos.
• Fuente de gases residuales: gases de cola del proceso de producción del taller y gases residuales recogidos por la planta de tratamiento de aguas residuales.
• Componentes de los gases residuales: amoníaco, ésteres, hidrocarburos, serie del benceno, cloruro de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno
• Esquema de proceso: pretratamiento + RTO + SCR + cloro de desulfuración

Para gestionar y tratar eficazmente los gases residuales, se propone un proceso de tratamiento multietapa. Este enfoque integrado consiste en:

1. Pretratamiento: Esta etapa elimina partículas grandes y ajusta la temperatura y la humedad de la corriente de gas, preparándola para las etapas de tratamiento posteriores.
2. Oxidador térmico regenerativo (RTO): aquí, el gas residual se calienta a altas temperaturas, oxidando los compuestos orgánicos en dióxido de carbono y vapor de agua.
3. Reducción Catalítica Selectiva (SCR): Después de la RTO, la SCR reduce los óxidos de nitrógeno (NOx) mediante el uso de un catalizador y un agente reductor como el amoníaco, convirtiéndolos en nitrógeno y agua.
4. Desulfuración y Decloración: Los pasos finales se centran en la eliminación de compuestos de azufre y cloro. La desulfuración convierte el dióxido de azufre (SO₂) en subproductos inocuos, mientras que la decloración trata compuestos como el cloruro de hidrógeno, garantizando que el gas emitido cumpla con estrictas normas ambientales.

Al implementar este proceso de múltiples etapas, el sistema RTO de RP Techniek BV ofrece una solución confiable y eficiente para el tratamiento de gases residuales en la industria química fina, mejorando la protección del medio ambiente y apoyando prácticas industriales sustentables.

La seguridad es la prioridad fundamental en el diseño y la operación de nuestros sistemas RTO. El programa de control integrado incluye autodiagnóstico y enclavamiento de seguridad multinivel para garantizar la fiabilidad operativa. Se instalan componentes de seguridad críticos, como supresores de llamas, discos de ruptura y venteo de emergencia, para prevenir incidentes peligrosos. Funciones como la detección de presión diferencial, el control de seguridad del sistema de combustión y las válvulas de derivación de alta temperatura refuerzan aún más la protección del sistema. En nuestra empresa, la seguridad no es solo una característica, sino nuestro sustento, integrado en cada diseño y proceso. Las medidas específicas son las siguientes: 

Los gases de escape deben someterse a una serie de procesos de pretratamiento físico o químico para cumplir con los requisitos de entrada antes de ingresar a un Oxidador Térmico Regenerativo (RTO). No todas las corrientes de escape son aptas para el tratamiento RTO: la concentración orgánica debe mantenerse por debajo de 25% del límite inferior de explosión, y deben evitarse las sustancias propensas a la reacción o polimerización, como el estireno, para prevenir la incrustación y riesgos de seguridad. Además, los niveles de partículas deben mantenerse por debajo de 5 mg/m³, especialmente cuando hay contaminantes pegajosos como alquitrán o neblina de pintura. La corriente de gas también debe presentar un flujo, temperatura, presión y concentración estables sin fluctuaciones significativas para garantizar un funcionamiento continuo y seguro. El cumplimiento de estas directrices es esencial para mantener una alta eficiencia del tratamiento y evitar riesgos operativos.

Comprimir el gas de escape mediante un compresor y luego entregarlo al RTO para su tratamiento en una cantidad medida.

Controle la concentración de gases de escape de salida condensándolos en un condensador según las propiedades de los COV presentes en los componentes. Seleccione un disolvente con alta solubilidad para absorber los gases de escape de alta concentración.

Para gestionar corrientes con concentraciones superiores al LIE, primero se debe reducir el contenido de oxígeno mediante gases inertes como nitrógeno o CO₂ para reducir las concentraciones por debajo del LIE, seguido de una dilución adicional con aire hasta alcanzar un valor inferior a 251TP₂ del LIE. Es necesario controlar las fuentes de ignición; al utilizar dilución con aire, se puede aplicar agua pulverizada para eliminar las posibles fuentes, con una frecuencia de reemplazo del agua pulverizada en función de la solubilidad de los COV. El almacenamiento y la liberación controlada mediante grandes tanques atmosféricos o recipientes presurizados también son un método eficaz.

El lavado ácido se utiliza para eliminar componentes alcalinos, el lavado alcalino se aplica para neutralizar contaminantes ácidos y el lavado con agua puede eliminar sales inorgánicas de la corriente de escape.

Para gases con alto contenido de vapor de agua, se debe instalar un equipo de deshumidificación. Las tuberías deben tener pendiente para facilitar el drenaje, considerando el efecto de la temperatura en la presión de vapor saturado. Las salidas de drenaje deben instalarse en los puntos bajos de ventiladores, equipos y chimeneas, sin comprometer la presión negativa del sistema.

Se deben controlar las concentraciones de sustancias con bajo punto de inflamación para evitar la combustión en el fondo del lecho regenerativo. Se deben reducir los compuestos orgánicos clorados para minimizar la corrosión por ácido clorhídrico, mediante adsorción o absorción cuando sea necesario. Al tratar gases residuales que contienen cloro, los niveles de amoníaco deben controlarse mediante lavado con agua o ácido para evitar la deposición de sales de amonio y la obstrucción del medio cerámico.

La estrategia de pretratamiento combina filtración mecánica con retrolavado con vapor automatizado para interceptar y eliminar contaminantes, mientras que se aplica acondicionamiento de temperatura para reducir el contenido de componentes viscosos y sustancias de alto punto de ebullición en los gases de escape.

Los tanques de amortiguación también pueden funcionar como recipientes de sellado de líquidos, proporcionando mezcla y homogeneización de la corriente de gas al tiempo que amortiguan las variaciones de concentración.

El sistema de postratamiento de RTO se refiere al proceso mediante el cual los gases de escape, tras someterse a un tratamiento de oxidación térmica de RTO, se someten a una serie de tratamientos físicos o químicos para garantizar que el gas que sale del RTO cumpla con las normas de emisiones. El propósito del postratamiento es asegurar que todos los indicadores de emisiones cumplan con las normas.

Adsorción de SO₂, HCl, COCl₂.

Adsorción de dioxinas y otras sustancias con requisitos especiales de emisión.

Desnitrificación SNCR: Eficiencia <60%. SNCR, without the use of a catalyst, uniformly injects an amino-based reducing agent, such as ammonia or urea, into the flue gas at temperatures between 850°C and 1100°C. The reducing agent rapidly decomposes within the furnace, reacting with NOx in the flue gas to produce N2 and H2O (with little reaction to oxygen in the flue gas), thereby achieving denitrification.

Desnitrificación SCR: Altamente eficiente. La SCR es la tecnología de desnitrificación de gases de combustión más utilizada a nivel internacional. Se utiliza en la mayoría de las centrales eléctricas de países y regiones como Japón, Europa y Estados Unidos. No produce subproductos, no causa contaminación secundaria, tiene una estructura de dispositivo sencilla y ofrece altas eficiencias de eliminación (superiores a 90%), un funcionamiento fiable y un mantenimiento sencillo. La tecnología SCR funciona inyectando amoníaco en los gases de combustión a una temperatura aproximada de 180-420 °C mediante un catalizador, lo que reduce el NOₓ a N₂ y H₂O.

La solución adopta la tecnología RTO rotativa de vanguardia internacional, lo que garantiza una alta eficiencia de purificación y térmica. Las aguas residuales con amoníaco 5% se pulverizan directamente en la cámara de combustión del RTO mediante pistolas atomizadoras, con temperatura controlada a 850-950 °C, lo que crea condiciones de desnitrificación SNCR a alta temperatura, logrando una eliminación de NOx de 30-50%. Este enfoque trata simultáneamente las aguas residuales con amoníaco y realiza la desnitrificación, implementando una estrategia de "tratamiento de residuos" y "tratamiento dual gas-líquido", a la vez que reduce la carga en la SCR aguas abajo. Para las emisiones residuales de NOx del RTO, se integra un sistema SCR avanzado, conformando un proceso combinado de desnitrificación SNCR-SCR que opera con bajo consumo energético y alta eficiencia.

A. Recolección y tratamiento categorizados

• Los gases residuales que contienen amoníaco se recogen y se tratan por separado, no se mezclan con gases residuales que contienen cloro o azufre.
• Los gases residuales que contienen cloro se recogen y se tratan por separado, no se mezclan con los gases residuales que contienen amoníaco.
• Los gases residuales que contienen azufre se recogen y se tratan por separado, no se mezclan con los gases residuales que contienen amoníaco.

B. Medidas de pretratamiento para la reducción en la fuente

• Para gases residuales que contienen trazas de amoníaco junto con cloro, azufre o compuestos orgánicos nitrogenados, utilice un lavado ácido inicial + lavado alcalino + deshumidificación para eliminar los componentes que contienen amoníaco y reducir la formación de sal de amonio.
• Para gases residuales que contienen amoníaco y trazas de HCl/SO₂, aplique un lavado alcalino inicial + deshumidificación para eliminar los componentes ácidos y minimizar la generación de sal de amonio.

Para reducir la formación de sales de amonio, las tuberías frontales se pueden calentar mediante precalentamiento, calentamiento por trazado, purga de aire caliente y aislamiento para elevar la temperatura teniendo en cuenta la temperatura de descomposición de las sales de amonio.

C. Diseño de drenaje de fondo del RTO

Se utiliza una válvula de contrapresión para regular la presión de salida de la bomba de amoníaco. Una vez ajustada la presión, no se requieren modificaciones, lo que permite una instalación más eficiente del patín.