Un control inadecuado de la temperatura del aire de transporte en los sistemas de inyección de sorbente seco no solo reduce la eficiencia: cementa el reactivo a las paredes de la tubería de transporte.
Sin embargo, el enfriamiento adecuado del aire de transporte suele pasarse por alto o descuidarse, generando problemas operativos enormes en instalaciones de todo el mundo.
El control de temperatura es solo uno de varios factores críticos que determinan si un sistema DSI opera con eficiencia (o se convierte en una pesadilla de mantenimiento).
¿Qué es la inyección de sorbente seco?
La inyección de sorbente seco (DSI) es una tecnología de proceso que reduce los gases ácidos, en particular HCl, SO₂ y SO₃, de las corrientes de gases de combustión industriales mediante la inyección de sorbentes alcalinos secos (típicamente a base de sodio o de calcio) que reaccionan con los gases ácidos para formar partículas sólidas capturadas aguas abajo en filtros de mangas o ESPs. Los sistemas DSI correctamente diseñados y operados pueden lograr reducciones de emisiones de gases ácidos de entre 80 y 95 %.
Tres factores que determinan la efectividad del sistema
1. Tiempo de reacción
La mayoría de los sistemas requieren aproximadamente 2 segundos como mínimo para una conversión efectiva de los gases ácidos. Inyectar demasiado cerca del dispositivo de control de partículas reduce significativamente la eficiencia de reducción de gases ácidos y consume sorbente en exceso.
2. Temperatura de los gases de combustión
La temperatura afecta la cinética de reacción y la utilización del sorbente. Demasiado caliente o demasiado frío, y el consumo de sorbente aumenta mientras la eficiencia de reducción de gases ácidos disminuye.
3. Mezclado
Una distribución deficiente a lo largo de la sección transversal del ducto en el punto de inyección crea zonas estratificadas donde los sorbentes no se mezclan ni reaccionan con los gases ácidos. El diseño y la ubicación adecuados de las boquillas de inyección son esenciales para lograr un mezclado uniforme y alcanzar la reducción de gases ácidos requerida.
Los filtros de mangas típicamente logran una mayor reducción de gases ácidos usando menos sorbente. Esto se debe a que las mangas quedan recubiertas por una fina capa de sorbente, lo que aumenta la exposición del sorbente a los gases ácidos.
Aplicaciones comunes de DSI
- Instalaciones de biomasa y de valorización energética de residuos
- Incineradores de residuos sólidos urbanos
- Calderas a carbón
- Procesos industriales con emisiones de gases ácidos
El diagrama de flujo del proceso a continuación muestra una configuración típica de DSI.
¿Qué más suele pasarse por alto?
Los sistemas de almacenamiento y manejo de sorbente son tan importantes como el propio sistema de inyección/distribución. La infiltración de humedad, el apelmazamiento en los silos, la distribución del tamaño de partícula y las tasas de alimentación inconsistentes pueden socavar incluso el sistema DSI mejor diseñado.