A redução catalítica seletiva (SCR) é uma forma de converter óxidos de nitrogênio, também conhecidos como NOx. Ao queimar carvão, produtos de petróleo, gás natural e resíduos domésticos e perigosos para a produção industrial, são gerados poluidores emitidos com os gases produzidos. Assim, quantidades significativas de NOx, um dos principais poluentes, se formam apesar da combustão otimizada. Por meio da reação dos óxidos de nitrogênio com os componentes da atmosfera, gera-se ozônio e uma formação de poluição de verão. Outros produtos de reação como o ácido nítrico chegam à água e ao solo com a precipitação em forma de chuva ácida. O acúmulo de nitrato resultante tem um impacto negativo em humanos, plantas e animais. Por esses motivos, quase todos os países industrializados adotaram leis para restringir as emissões de óxido de nitrogênio. A GEA é líder em unidades DeNOx no mundo todo e fabrica e desenvolve sistemas de desnitrificação altamente eficientes, personalizados para as diferentes necessidades dos clientes. Injeta-se solução aquosa de amônia ou ureia na tubulação anterior à SCR, que evapora imediatamente. Bicos para dois fluidos (amônia e ar comprimido) injetam a solução de amônia. O sistema de misturadores estáticos instalados na tubulação além dos pontos de injeção de amônia garante uma mistura adequada de amônia. A mistura de gás e amônia entra na unidade em cima e sai horizontalmente embaixo. Um sistema de distribuição de gás (desturbilhonador) garante uma distribuição de gás adequada por toda a seção transversal da unidade. A presença do leito do catalisador no fundo da unidade intensifica a reação entre a amônia e o NOx.
GEA - Líder em DeNOx
A redução ocorre na presença do catalisador a uma temperatura entre 250 e 380 °C.
As principais reações químicas são: |
4 NO + 4 NH3 + O2 -> 4 N2 + 6 H2O (1) |
6 NO2 + 8 NH3 -> 7 N2 + 12 H2O (2) |
A limpeza do leito do catalisador é intermitente (uma ou mais por 24 horas) com ar comprimido e vapor. Um braço de raspagem percorre lentamente o catalisador, garantindo uma limpeza eficiente da superfície superior e do interior dos canais.
A concentração do gás de saída de NOX controla a taxa de alimentação de amônia. Os produtos das reações químicas são nitrogênio e vapor d’água, que são componentes naturais do ar ambiente e podem ser descarregados na atmosfera.
Existem perfis de vedação para garantir um baixo escape de amônia.
Unidade de SCR para a indústria do cimento
Para a redução das emissões de óxido de nitrogênio de usinas de cimento, o processo de redução catalítica não seletiva, SNCR, geralmente se aplica pela dosagem de amônia ou ureia em altas temperaturas de gás. No entanto, esse processo é limitado em termos de eficiência na remoção de NOx e produz grandes quantidades de emissão de amônia (escapes). Portanto, a GEA está usando a avançada tecnologia de SCR com catalisadores, que reduz a temperatura de reação de aproximadamente 1000°C para 230 a 400°C. É possível atingir altas taxas de redução com um escape de amônia mínimo. A GEA prefere o esquema de baixa quantidade de pó.
Vantagens e desvantagens de sistemas SCR
Baixa produção de pó | Meio baixo | Alta produção de pó | |
Risco de envenenamento | ++ | - | - |
Risco de incrustações | + | + | - |
Frequência de limpeza de superfícies | ++ | + | -- |
Volume de catalisador necessário | + | + | - |
Vida útil do catalisador | ++ | - | - |
Espec. custo de investimento | - | - | + |
Espec. custo operacional | + | + | -- |
Parâmetros típicos de SCR de baixa produção de pó: | |
Temperatura | 250 a 275 °C |
Carga de pó | 5 a 20 mg/Nm³ |
Aberturas do catalisador | 3.5 - 5mm |
Camadas de catalisador/nenhum dispositivo de limpeza | 1 - 2 |
Esse tipo de SCR em geral está acima do ciclo de vida (CAPEX e OPEX) favorável em comparação com outros esquemas.
SCR para a indústria do vidro
No setor de produção de vidro, a GEA fornece unidades de DeNOx e SCR personalizadas, caracterizadas por:
Para a produção de vidro de selênio, foram considerados procedimentos específicos.
Unidades de craqueamento catalítico de fluido (FCC) em refinarias
As refinarias variam conforme a complexidade. As refinarias mais complexas têm mais recursos de conversão secundários, ou seja, elas podem produzir diferentes derivados do petróleo. O craqueamento catalítico do fluido (FCC), um tipo de operação secundária, que principalmente produz óleo fracionado adicionais mais leves a partir de óleo bruto. Aqui, A GEA fornece sistemas de limpeza de gás personalizados que incluem um tratamento específico de efluentes.
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