Tecnologías de Control de Emisiones Atmosféricas: Eficiencia y Desafíos Operacionales

Clasificación de Tecnologías para el Control de Contaminantes Atmosféricos

Sedimentadores por Gravedad (Cámaras de Gravedad)

Aplicación

Poco utilizados, cuando el caudal es elevado y el diámetro de partículas a separar es alto.

Ventajas

• Fácil construcción, baja inversión y bajo coste de mantenimiento anual.
• Bajas pérdidas de carga (energéticas) y, por tanto, bajos consumos eléctricos.
• Escasos problemas de abrasión.

Inconvenientes

• Necesitan grandes espacios.
• Requieren que el gas llegue seco para evitar problemas de aglomeración de partículas.

Separadores Centrífugos (Ciclones)

Aplicación

Recogida de cemento en el precalentamiento, y en la mayoría de las industrias pequeñas, debido a su bajo coste y buen rendimiento.

Ventajas

• Economía y versatilidad.
• Ausencia de elementos móviles.

Inconvenientes

• Limitación en la separación de partículas pequeñas.

Precipitadores Electrostáticos (Electrofiltros)

Aplicación

• Eliminación de partículas sólidas: Centrales térmicas, incineradores de residuos, plantas de fabricación de vidrio, cemento, pasta y papel.
• Eliminación de partículas líquidas: Ahumado de alimentos, instalaciones de pintura.

Ventajas

• Alto rendimiento.
• Moderado consumo de energía.
• Costes de mantenimiento bajos.
• Pueden trabajar con gases húmedos y a altas temperaturas (Tª).

Inconvenientes

• Resistividad de las partículas.
• Requerimientos de espacio.

Separadores de Capa Porosa (Filtros)

Aplicación

Filtros de papel en salas estériles de hospitales, instalaciones farmacéuticas y montajes electrónicos de alta precisión. Incineradores de residuos e instalaciones industriales.

Ventajas

• Elevados rendimientos.
• Eliminación de microorganismos.

Inconvenientes

• Cambio periódico de los tejidos.
• Limitaciones asociadas al tejido empleado.
• Elevadas pérdidas de carga, lo que implica un alto consumo de energía.

Absorción

Aplicación

Depuración de óxidos de azufre, depuración de gases ácidos (HF, HCl). Las torres de lavado también sirven para retener partículas.

Ventajas

• Fáciles de instalar y mantener.
• Necesidades energéticas bajas.
• Pérdidas de carga en torres de 15-25 mm c.a. y en Venturis de 50-100 mm c.a.

Inconvenientes

• Caudales importantes de líquido (3 a 14 L/m³ de gas).
• Bajo rendimiento eliminando partículas menores a 5 micrómetros.
• Generan efluentes líquidos (problemas de agua) que requieren depuración.

Adsorción

Aplicación

Compuestos orgánicos volátiles (COV), dioxinas y furanos. Gases ácidos (H₂S, HCl, HF) y Mercurio (Hg).

Ventajas

• Reversibilidad, fácil regeneración.
• Alta eficiencia con alta carga.

Inconvenientes

• Se requieren varias unidades en paralelo.

Condensación

Aplicación

Eliminación de COV, como la recuperación de percloroetileno en la limpieza en seco o en el desengrasado de superficies metálicas. Recuperación de compuestos olorosos. Recuperación de sulfuro de carbono en la fabricación de fibras de viscosa.

Ventajas

• Posibilidad de recuperación del contaminante separado.
• Ausencia de residuos y pequeña necesidad de espacio.

Inconvenientes

• La condensación del vapor de agua puede obstruir los intercambiadores por formación de hielo cuando se trabaja a temperaturas inferiores a 0 ºC.
• Solo son aplicables cuando la concentración de vapor en el gas a depurar es elevada.

Separación por Membranas

Aplicación

Recuperación de VCM y PVC, de disolventes, de hidrocarburos, de hidrógeno de mezclas con CO, CO₂ e hidrocarburos ligeros.

Ventajas

• Rendimiento de hasta el 99% para concentraciones de COV > 1000 ppm.
• Se adapta a variaciones de caudal y concentración del gas.
• Funciona siempre.

Inconvenientes

• Necesidad de combinarla con otras técnicas de depuración.
• No permite tratar elevados caudales de gases.
• Las membranas presentan problemas de obstrucción, lo que requiere cambios frecuentes y aumenta los gastos de mantenimiento.

Oxidación Biológica

Aplicación

Eliminación de olores. Depuración de grandes volúmenes de gases con baja concentración de COV (< 2000 ppm, < 1 g/m³).

Ventajas

• Baja inversión y mantenimiento.
• No produce agua residual.

Inconvenientes

• Genera residuos.
• Requiere grandes espacios.
• Requiere uniformidad de concentración y caudal.

Oxidación Química sin Catalizador (Térmica)

Aplicación

Eliminación de COV (Poder Calorífico Inferior - PCI adecuado).

Ventajas

• Operación sencilla.
• Elevados rendimientos de eliminación.
• No se generan residuos.
• Inversión baja.

Inconvenientes

• Costes de operación derivados del consumo de combustible auxiliar.
• Posibles emisiones de NO_x, CO y otros compuestos.

Oxidación Catalítica

Aplicación

Eliminación de COV.

Ventajas

• Adecuada si la corriente gaseosa tiene composición y caudal con pocas variaciones.
• Menores costes de operación.
• Menor producción de óxidos de nitrógeno.

Inconvenientes

• Mayor inversión.
• Reposición o regeneración del catalizador.
• Imposibilidad de uso cuando hay partículas.

Reducción de NO_x

Aplicación y Notas

Reducción de NO_x mediante RSNC (Reducción Selectiva No Catalítica) o RSC (Reducción Selectiva Catalítica). Permite regular la temperatura y controlar el proceso.