Control de Contaminación: Óxidos de Azufre - Tema 7

Los óxidos de azufre (SOx) son un grupo de compuestos químicos que se generan como contaminantes atmosféricos. Son responsables de lluvia ácida, problemas respiratorios y daños ambientales.

Las técnicas de control de emisiones de SOx se centran en eliminar o reducir su presencia en los gases emitidos por diferentes procesos.

El SOx se puede eliminar antes de la combustión modificando el combustible. Se puede utilizar combustible con bajo contenido de azufre o eliminar el azufre del combustible.

Durante el proceso de combustión, se pueden implementar tecnologías para controlar las emisiones de SOx. Esto incluye el ajuste de las condiciones de la combustión y la inyección de aditivos.

La desulfuración en fase gaseosa es un proceso para eliminar el SOx de los gases de combustión después de la combustión.

La desulfuración húmeda utiliza reactivos en solución acuosa para capturar SOx de los gases de combustión.

Existen otros métodos, como la desulfuración en seco y la tecnología de lecho fluidizado, para controlar las emisiones de SOx.

Un proceso de eliminación de óxidos de azufre que utiliza cal (CaO) o caliza (CaCO3) como reactivos para absorber el SO2 de los gases de combustión.

Un intercambiador de calor que utiliza el calor de los gases de combustión para recalentar los gases a la salida del absorbedor. Esto aumenta la flotabilidad de los gases y facilita su dispersión.

La temperatura óptima para el proceso de absorción en la desulfuración húmeda con cal o caliza, donde se logra una mayor eficiencia en la eliminación del SO2.

El SO2 es eliminado de los gases de combustión al reaccionar con la cal o caliza en un proceso químico.

La flotabilidad de un gas se refiere a su capacidad para elevarse en el aire. Los gases de desulfuración son recalentados para aumentar su flotabilidad y facilitar su dispersión.

El proceso de eliminar los óxidos de azufre (SO2) de los gases de combustión.

Un método de desulfuración que utiliza cal (CaO) o caliza (CaCO3) para reaccionar con el SO2 y formar sulfito de calcio (CaSO3) y sulfato de calcio (CaSO4).

La cal se hidrata previamente para formar hidróxido cálcico (Ca(OH)2) antes de ser utilizada en la desulfuración.

El SO2 reacciona con la lechada de cal (suspensión de hidróxido cálcico) para formar sulfito de calcio (CaSO3) y sulfato de calcio (CaSO4).

En este tipo de desulfuración, se utiliza caliza (CaCO3) en lugar de cal. La caliza reacciona con el SO2 para formar sulfito de calcio (CaSO3) y dióxido de carbono (CO2).

Si hay suficiente oxígeno presente, el sulfito de calcio (CaSO3) puede oxidarse aún más a sulfato de calcio (CaSO4).

Los rendimientos de la desulfuración con cal o caliza varían de un 60 a un 90% para carbones con un contenido en azufre de 0.3 a 5%.

La desulfuración con cal o caliza es eficaz para eliminar el SO2 de los gases de combustión, pero existen otros métodos disponibles.

La presencia de azufre en los combustibles fósiles, como carbón, petróleo y gas natural, provoca la emisión de dióxido de azufre (SO2) durante la combustión. Esta emisión es un problema ambiental significativo.

El dióxido de azufre (SO2) reacciona con el oxígeno (O2) en la atmósfera, formando trióxido de azufre (SO3). Esta reacción ocurre con la ayuda de catalizadores como los óxidos metálicos, partículas y óxidos de nitrógeno.

El SO2 también puede reaccionar con óxidos metálicos, como el óxido de magnesio (MgO), produciendo sulfato de magnesio (MgSO4) y sulfuro de magnesio (MgS).

En presencia de humedad, el SO2 se oxida a ácido sulfúrico (H2SO4) con la asistencia de catalizadores como las sales metálicas. El SO3 también puede reaccionar con el agua para formar H2SO4.

La lluvia ácida es un problema ambiental causado por la presencia de ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico y el ácido nítrico, en la lluvia. La lluvia ácida puede dañar ecosistemas acuáticos, bosques y monumentos.

El smog, o niebla contaminante, es un tipo de contaminación del aire compuesta por humo, niebla, polvo y gases tóxicos. El smog de invierno, también conocido como smog gris, es un tipo de smog causado principalmente por las emisiones de SO2.

Las técnicas de control de óxidos de azufre se utilizan para reducir las emisiones de SO2 de diversas fuentes, como las centrales eléctricas y las industrias. Estas técnicas incluyen la desulfuración de combustibles, la desulfuración de gases de combustión y la captura de carbono.

La eliminación de óxidos de azufre (SOx) de los gases de combustión se lleva a cabo mediante la adición de un absorbente en polvo a la zona de combustión. Este método se utiliza comúnmente en calderas industriales e incineradores, pero puede generar problemas de emisión de partículas.

La desulfuración de los gases de combustión (FGD) es el proceso de eliminar los óxidos de azufre (SOx) de los gases de escape de las centrales eléctricas y otras instalaciones de combustión. Este proceso ayuda a reducir la lluvia ácida y la contaminación del aire.

La oxidación del dióxido de azufre (SO2) a trióxido de azufre (SO3) es una etapa clave en algunos procesos de desulfuración. Se cataliza con pentóxido de vanadio (V2O5) sobre zeolitas y se favorece por temperaturas más bajas. Esta reacción produce ácido sulfúrico (H2SO4).

En algunos procesos de desulfuración, el equilibrio de la oxidación de SO2 se desplaza hacia la formación de SO3 al disminuir la temperatura. Esto se debe al principio de Le Chatelier.

Se utilizan múltiples etapas en el proceso de oxidación de SO2, enfriando los gases entre cada etapa para optimizar la formación de SO3.

Los procesos de desulfuración húmeda se dividen en dos categorías: regenerativos y no regenerativos. Los procesos no regenerativos no recuperan el absorbente, por lo que se generan residuos que se almacenan en el campo o en piscinas.

En los procesos de desulfuración húmeda no regenerativa, el material alcalino que se utiliza para absorber el SO2 no se recupera. Los residuos terminan en la tierra o en piscinas especialmente diseñadas.

La desulfuración húmeda es una técnica eficiente para eliminar SO2 de los gases de combustión, especialmente cuando las concentraciones de SO2 son bajas. Se usa comúnmente en centrales térmicas.

Los procesos de desulfuración húmeda generan residuos en forma de lodos. Estos lodos contienen el SO2 absorbido y necesitan un tratamiento especial para una disposición segura.