Opciones de tecnología para la eliminación de COV

Existen numerosas soluciones y tecnologías alternativas para reducir y limpiar las emisiones de COV generadas por los procesos de producción. La tecnología de tratamiento elegida depende a menudo de sus costes, las instalaciones en las que se utilizará, los volúmenes de aire tratados, las concentraciones de emisión y, si es posible, la reutilización de las emisiones.

Las tecnologías de eliminación de COV disponibles se basan en diversos mecanismos. Es importante conocer los principales mecanismos que impulsan los métodos empleados para la eliminación de los gases COV y sus diferencias.

Métodos de incineración (oxidación)

Incineración térmica

En la incineración térmica, los gases COV se oxidan a alta temperatura (> 750o C) para generar dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Se usan dos métodos principales de incineración térmica: de recuperación y regenerativo.

El método de recuperación recupera el calor de los gases que salen de la cámara de incineración. El calor capturado se utiliza para calentar las emisiones de COV que entran en la cámara de incineración. Los termocambiadores de recuperación permiten recuperar entre un 60 % y un 80 % de la energía térmica.

El oxidante térmico regenerativo (RTO, por sus siglas en inglés) se basa en materiales que absorben calor para almacenar el calor capturado del gas. Estos materiales se encuentran en cámaras independientes conectadas por una cámara de incineración, en la que se oxidan los compuestos peligrosos. El calor capturado por los materiales se utiliza para calentar el gas entrante de un proceso en el que se usan válvulas para cambiar la dirección del flujo de gas. El gas que entra en la primera cámara se calienta a una temperatura próxima a la de oxidación. A continuación, este fluye hasta la cámara de incineración. El gas saliente calienta el segundo lecho de material que absorbe el calor y, por último, se expulsa a través del conducto de salida. La eficiencia térmica del proceso es superior al 90 %.

Incineración catalítica

En la incineración catalítica, se utilizan catalizadores para oxidar gases COV a una temperatura aproximadamente 500o C más baja que la necesaria para la incineración térmica. Se pueden utilizar tanto catalizadores de metales preciosos como comunes. La baja temperatura de la incineración catalítica impide que se generen contaminantes secundarios peligrosos, como NOx y CO.

Al igual que en la incineración térmica, en la incineración catalítica, se pueden utilizar tecnologías de recuperación y de regeneración (RCO, por sus siglas en inglés).

Comparación entre la incineración catalítica y térmica

Incineración catalítica

• La baja temperatura de funcionamiento ahorra energía.
• Reduce al mínimo las emisiones de CO2.
• Sin contaminantes secundarios, como NOX y CO.
• Tiempo de arranque reducido.
• Unidad de menor tamaño.
• Unidad más ligera.
• Mayor vida útil.
• Tolera niveles bajos de oxígeno.
• Punto térmico automático mucho más bajo (> 0,6 g/Nm3).

• Posible envenenamiento de los catalizadores.
• Caída de presión sobre el lecho del catalizador.

Incineración térmica

• Mayor consumo de energía.
• Más emisiones de CO2.
• Mayor tensión térmica en las estructuras debido a una temperatura de funcionamiento superior.
• Se generan contaminantes secundarios, como NOX y CO, debido a una temperatura de funcionamiento superior.
• Tiempo de arranque más elevado debido a una mayor temperatura de funcionamiento y capacidad térmica.
• Unidad más grande y pesada.
• Mayores costes de mantenimiento.
• Necesita un mínimo del 8 % de exceso de oxígeno en el gas.
• Punto térmico automático superior (> 1,2 g/Nm3).

• Sin riesgo de envenenamiento.

Comparación entre RCO y RTO

La tecnología RCO requiere 1088 MWh menos de energía de calefacción al año que la tecnología RTO. Esto proporciona un ahorro anual de 65 280 euros (0,06 euros/kWh)

Quemador de gas residual

Los gases COV se queman en un sistema de quemador abierto o cerrado. Se puede utilizar un quemador para limpiar numerosos tipos de emisiones. Sin embargo, el consumo de combustible de esta tecnología es elevado, sobre todo, a bajas concentraciones.

Adsorción

Los métodos de adsorción envían los gases COV a material sólido (como el carbón activado). La superficie porosa adsorbe los gases COV.

La adsorción permite limpiar grandes volúmenes de aire con un contenido de COV relativamente bajo.

Absorción

La absorción es un método basado en la separación de componentes de gas soluble del flujo de gas al dispersarlo con un líquido disolvente. En la absorción, se suele utilizar agua o un disolvente suave que no genere emisiones de COV por sí mismo. El líquido residual generado por este proceso es un desecho, pero puede tratarse posteriormente para separar los componentes químicos absorbidos de forma limpia y concentrada.

Condensación

La condensación hace referencia a la conversión del gas en líquido. La condensación permite la separación de una o más sustancias peligrosas del gas mediante la transformación de su estado físico. Esto sucede cuando el gas caliente se enfría, alcanzando una temperatura cercana a su punto de ebullición o, en este caso, próxima a su punto de condensación.

El método de condensación se utiliza principalmente para gestionar las emisiones de COV y de contaminantes del aire peligrosos (HAP, por sus siglas en inglés) de alta concentración (> 5000 ppmv).

Biofiltros

La biofiltración se basa en la capacidad natural de los microorganismos para descomponer compuestos químicos. En este proceso, las emisiones de COV son una fuente de nutrición para las bacterias. Los microorganismos oxidan los componentes orgánicos en un entorno húmedo, lo que genera dióxido de carbono y agua.

Si desea obtener más información sobre las emisiones de COV y su regulación en la UE, cómo afectan las emisiones de COV al medioambiente y cómo elegir una tecnología óptima para la eliminación de COV, haga clic aquí y descargue la guía gratuita: Cómo reducir emisiones COV