Sorção
Remoção de SOx por purificação úmida
A dessulfurização de gases de combustão úmidos à base de calcário (FGD) é um processo de absorção altamente eficiente e mais adequado para maiores quantidades de gases de combustão provenientes de plantas de cimento e de energia.
Poluentes como altas cargas contaminantes de compostos de enxofre (SO2, SO3, H2S) e outros componentes ácidos como os halogênios (F2, Cl2, Br2, I2) e seus derivados hidrogenados são removidos. Os purificadores de calcário provaram ser a melhor solução e produzem gesso que pode ser usado como lama dessecada com uma umidade residual de aprox. 10 %. O purificador em si é um tipo de torre de pulverização sem partes internas e é operado em fluxo contracorrente. Os purificadores de calcário podem ser feitos de aço inoxidável, FRP ou aço carbono revestido/forrado com borracha.
Esta tecnologia de absorção é aplicada cada vez mais em moinhos de cimento, em que o cimento cru é usado como absorvente.
Hoje em dia, até pequenos volumes de gás com altas concentrações de SO2, como os de fundição, são limpos em purificadores de calcário, se não houver nenhuma instalação de ácido sulfúrico adiante.
Os sorbentes mais comuns são cal hidratada (Ca[OH]2), calcário (CaCO3) e soda cáustica (NaOH).
A reação que ocorre na purificação úmida utilizando uma lama de calcário/de cal hidratada produz sulfito de cálcio (CaSO3) que pode reagir ainda mais com oxigênio para produzir gesso (CaSO4) como um produto de reação final.
A soda cáustica é limitada a instalações menores devido a seu custo mais alto em comparação com a cal, mas tem a vantagem de formar uma solução em vez de uma lama.
Principais tipos de purificadores utilizados para o processo de FGD úmido
Lavadores do tipo Venturi
Os lavadores do tipo Venturi podem ser usados para a remoção simultânea de SO2 e cinzas voláteis. De fato, muitos dos sistemas industriais de descarte à base de sódio são lavadores tipo venturi originalmente projetados para remover material particulado. Estas unidades foram levemente modificadas para injetar um licor de purificação à base de sódio. Embora a remoção tanto de partículas quanto de SO2 em um tanque possa ser econômica, é necessário considerar os problemas de quedas de alta pressão e de encontrar um meio purificação para remover cargas pesadas de cinzas voláteis. Entretanto, nos casos em que a concentração de partículas é baixa, como nas unidades aquecidas a óleo, pode ser mais eficaz remover particulados e o SO2 simultaneamente.
Principais características:
- Excelente eficiência na remoção de SOx.
- Alta confiabilidade.
- Insensível a cargas de poeira de alto volume no gás bruto.
- A garganta ajustável permite grande variação na vazão
Purificadores de calcário
O gás de combustão é conduzido através de um purificador onde é juntada lama de calcário através de pulverização. O calcário reage com o SOx no gás de combustão e seus produtos são removidos do gás. Uma etapa de desembaciamento seguinte remove as gotas de água. Esse purificador é um tipo de torre de pulverização sem partes internas operado em contracorrente. A concentração de poluente do gás a tratar determina o número de níveis de bocais acomodados no lavador. O purificador de calcário produz gesso que pode ser usado em plantas de cimento ou para fabricar placas de gesso.
Principais características:
- Excelente eficiência na remoção de SOx.
- Criação de um produto utilizado na indústria de materiais de construção
- Alta confiabilidade.
- Insensível a cargas de poeira de alto volume no gás bruto.
- Redução do risco de acúmulos sólidos.
Purificador de soda cáustica
A soda cáustica (NaOH) é injetada em zonas de purificação em contracorrente no gás de combustão para conseguir a remoção de SOx.
As gotículas líquidas caem e a solução restante é coletada no fundo enquanto as gotículas finas transportadas com o fluxo de gás são removidas por uma seção de ESP vertical úmido.
Principais características:
- Remoção de SO2 muito alta com Na2CO3 ou NaOH
- Combinação de um Precipitador Eletrostático e um Spray-Absorvedor em um único invólucro
Absorvedor EP - Baixa queda de pressão
- Empilhamento no topo - design compacto
Purificadores de coluna com enchimento
Um purificador de coluna com enchimento é aplicável quando uma solução de soda cáustica é usada como absorvente, uma vez que não há perigo de acúmulo como haveria com compostos sólidos de cálcio.
Em um purificador de coluna com enchimento, o gás é tratado passando por um ou dois estágios de embalagem e o SO2 reage com a soda cáustica para formar sulfato de sódio. A eficiência da absorção depende da intensidade do contato entre o gás e o líquido de lavagem, garantida por enchimentos estruturados ou empilhados de polipropileno.
Principais características:
- Excelente eficiência na remoção de SOx.
- Alta confiabilidade.
- Insensível a cargas de poeira de alto volume no gás bruto.
- Redução do risco de acúmulos sólidos.
- Tipicamente, as Torres com Enchimento operam com quedas de pressão muito menores do que os lavadores tipo Venturi e, portanto, são menos dispendiosas de operar. Elas também oferecem tipicamente uma maior eficiência na remoção de SO2.
Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento: Remoção de SO2 por purificação úmidaPara a dessulfurização úmida do gás de combustão, um líquido de limpeza contendo calcário, cal hidratada ou substâncias cáusticas é recirculado e injetado no exaustor onde o SO2 é absorvido no líquido e finalmente reage, por exemplo, ao gesso.
Simultaneamente com a absorção, o gás de combustão é saturado com vapor de água.
O reagente é alimentado no poço da unidade do purificador e o desaguamento intermitente é usado para drenar o gesso.
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