Scrubbing (torres de llavado de gases) y tratamiento de gases de combustión para incineradoras

Tratamiento de gases seco y húmedo

Scrubbing es un tratamiento de los gases de combustión mediante una reacción química. Como los gases procedentes de los procesos de incineración, se tratan químicamente antes de salir a la chimenea. Cuando se utiliza agua (y, por ejemplo, sosa cáustica - NaOH) para limpiar los gases de combustión, se denomina "scrubbing húmedo". Cuando no hay agua presente, el tratamiento de los gases de combustión se denomina "tratamiento en seco".

Tratamiento en seco depende de dosificar un polvo químico en los gases de combustión (por ejemplo, bicarbonato de sodio). El polvo reaccionará químicamente con los ácidos de los gases de combustión en la cámara de reacción y en el filtro de mangas.

Torres de lavado de gases húmedo rocía agua en los gases de combustión, por lo que se condensa y se mezcla/reacciona con el químico en los gases.

El uso de agua crea peligro de corrosión. La corrosión no proviene del agua, sino de los ácidos como el cloro en los gases de combustión. El HCl es, por ejemplo, un ácido típico que crea corrosión, porque el Cl tiene su punto de rocío a 142 grados C, y el Cl creará corrosión en la estructura metálica o en los conductos.

dry scrubbing

Foto 1: P&ID de un sistema de tratamiento en seco

Tratamiento en seco (foto 1) funciona a partir de 142 grados C y más, por lo que se mantiene por encima del punto de rocío de ácidos como el Cl. Pero él tiene una eficiencia limitada, por lo que a veces un solo en seco no es suficiente para alcanzar los límites de emisiones.

Cuando un solo paso de depuración en seco no es lo suficientemente eficiente como para alcanzar los límites de emisión, se puede diseñar un sistema de tratamiento de gases de combustión con un primer sistema de depuración en seco y, en cascada, un sistema de tratamiento de gases de combustión húmedo (foto 3).

dry scrubbing

Foto 3: P&ID del sistema de tratamiento seco y húmedo

De los depuradores secos y húmedos, el húmedo es el más eficiente.

Scrubber semiseco o semihúmedo

Debido a que estos depuradores usan lechada de cal (la cal también se usa para tratamiento en seco), en realidad scrubbers húmedos, sino que utilizan el principio de scrubbing en seco con agua. Este tipo de scrubbing se llama semiseco (=semihúmedo).

Tipos de depuradores húmedos

Hay muchos tipos de scrubbers húmedas, pero algunos son diseños clásicos:

  • Torres de lavado de gas con llenado - esta es una scrubber muy eficiente, pero que se obstruye rápidamente.
  • Depurador Venturi, este es un depurador que se utiliza principalmente también para la eliminación de polvo. Hoy en día, este tipo de depurador se utiliza menos debido a la presencia de un filtro de manos que a menudo ya elimina el polvo de los gases de combustión.
  • Depuradora centrífuga (centrifugal scrubber) , también llamada depuradora de bajo mantenimiento. Se crea una turbulencia en el depurador, lo que crea una reacción química eficiente. No es tan eficiente como una torre de lavado de gases con lleno, pero también los riesgos de obstrucción son menores.
  • Combinaciones, como un depurador Venturi, una torre de lavado de gas con llenado y un eliminador de niebla (desempañador) al final.

Se utiliza un desempañador para crear una situación en la que haya menos consumo de agua. Así, el agua permanece en el depurador y la columna de humo es menos visible en la chimenea.

¿Por qué no utilizamos todos los depuradores (scrubber) húmedos?

El sistema de tratamiento de gases de combustión por depuración húmeda genera un residuo húmedo (= residuos del depurador húmedo). Entonces tiene mucha masa y volumen debido al agua. Se trata de una solución salada, a veces muy contaminada con polvo. Y esto es un residuo muy caro.

TPara optimizar los costes del tratamiento de los gases de combustión, el purificacion en seco es siempre la primera opción. En segundo lugar, si una depuradora seca no es suficiente, se añade un scrubber en húmedo en cascada. Esta instalación es popular en Europa, principalmente por su rentabilidad y para cumplir con la ley de emisiones de la UE para la incineración de residuos.

Costos de inversión y costos operativos de depuradores

La elección de un sistema de tratamiento de gases de combustión no sólo depende de sus costes de inversión. Pero también de los costes operativos y de las competencias disponibles.

Los costos de inversión son costos relacionados con el equipo y el know-how del diseño.

Los costos operativos son los consumibles que necesita y los residuos que obtendrá del sistema de tratamiento. A veces será más eficiente agregar un colector de polvo adicional, solo para sacar las cenizas volantes de los gases de combustión, y en el siguiente paso realizar el purificación químico en seco (ver foto 2).dry scrubbing with extra bag house

Foto 2: P&ID de un filtro de mangas con sistema de tratamiento en seco

Estos son sólo algunos ejemplos de cómo evaluar su elección al diseñar un sistema de depuración de gases de combustión.