P.N.F. Sistemas de Calidad y Ambiente
UNIDAD IIOPERACIONES UNITARIAS QUÍMICAS
Ing. Tahis Vilaín, M.Sc.
Operaciones Unitarias Químicas
Operaciones Unitarias Químicas
aplicadas al tratamiento de gases
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica
Es un proceso diseñado para tratar residuos químicos a través
de un proceso controlado de oxidación que genera un producto
final que puede ser emitido a la atmósfera sin provocar efectos
dañinos al ambiente.
Consideraciones:
• Naturaleza de los residuos químicos
• Legislación vigente
• Control de las emisiones generadas
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica
• Tratamiento de emisiones de COV con media o baja carga.
• Elevada eficiencia.
• Simplicidad operativa
• Oxidación térmica recuperativa
• Oxidación térmica regenerativa
• Oxidación térmica catalítica
Tipos:
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica
• Industria química y petroquímica
• Imprentas
• Industrias electrónica
• Industria del automóvil
• Producción de plástico
• Fabricación de pinturas
• Industria farmacéutica
• Industria textil, entre otras.
Aplicaciones:
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Regenerativa
Contemplan la existencia de intercambiadores de calor cerámicos de tipo “saddle” o, alternativamente, estructurados en panel de abeja monolíticos, que funcionan de modo cíclico, permitiéndose disponer de este modo recuperaciones de calor del 90% al 96% lo que asegura la existencia de condiciones autotérmicas a partir de concentraciones de 1-1,5C/Nm3.
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Regenerativa
Tipos:• 1 lecho• 2 lechos• 3 lechos
• Estos procesos se instalan cuando no hay necesidad de recuperar calor
• Calor es insuficiente para ser recuperado.
• Temperaturas de operación: 700-1200 ºC
• Tiempo de permanencia: 0,6 a 2 seg.
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Regenerativa
Tipos: 2 lechos
Operaciones Unitarias Químicas
• Precalentamiento a 850 ºC
• Se calienta la mezcla por encima del U.E.L.
870 ºC
Camara de purga
Alternabilidad de las cámaras para garantizar autotermia
Cambio de ciclo cada 60-90 seg
Oxidación Térmica RegenerativaTipos: 3 lechos
Operaciones Unitarias Químicas
Alternabilidad de las cámaras para garantizar autotermia
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Recuperativa
Permite recuperar el calor generado de la combustión de COV sin generar contaminantes
• Grandes cantidades de COV• Posibilidad de recuperar energía útil• La recuperación puede generar agua
caliente, vapor, aceite térmico o aire caliente.
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Recuperativa
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica Catalítica
La oxidación catalítica se emplea para oxidar compuestos combustibles (COV) en una corriente de gas residual.
Para ello, se calienta una mezcla de la corriente de gas con aire u oxígeno y se la hace pasar por una capa catalizadora compuesta por óxidos o sales de metales. Dicha capa incrementa la tasa de oxidación, lo que posibilita la conversión a temperaturas de reacción más bajas que en unidades de oxidación térmica.
Unos quemadores calientan el gas a aproximadamente 300-500°C antes de que entre en la capa catalizadora.
Se emplean tanto sistemas catalizadores de capa fluidizada como fija.
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica CatalíticaSe debe conocer la composición del contaminante para evitar daños al catalizador.
De metal noble: PtPdAgAuAliados con Ru, Rh, Os, Ir
Óxidos metálicos: VCrMnFeCoNi
Operaciones Unitarias Químicas
Oxidación Térmica CatalíticaSe debe conocer la composición del contaminante para evitar daños al catalizador.
Venenos de catalizadores: P, As, Cl, Br. I, F, Pb, S, Si
Duración: 8000 a 20000 horas