El panorama de las regulaciones ambientales está en constante evolución, y mantenerse a la vanguardia de estos cambios es crucial para las industrias que se enfrentan a emisiones peligrosas. Un enfoque clave de los cambios regulatorios recientes son los Estándares Nacionales de Emisiones de Contaminantes Orgánicos Peligrosos para Contaminantes Atmosféricos Peligrosos (HON), que afectan a más de 200 instalaciones y se enfocan en sustancias que afectan a la Industria de Fabricación de Productos Químicos Orgánicos Sintéticos (SCOMI). Uno de los desafíos críticos en estas regulaciones es la predicción de las tasas de emisión de dioxinas y furanos (CDD/CDF).
¿Qué son las dioxinas y los furanos?
Las dioxinas y los furanos son una familia de sustancias tóxicas que consta de 210 compuestos diferentes que comparten un esqueleto molecular común. La toxicidad de las dioxinas y furanos varía en función de la cantidad y la posición de los átomos de cloro en su estructura. El compuesto más tóxico es la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD), que sirve como referencia para la equivalencia tóxica (EQT), lo que significa que la toxicidad de otras dioxinas y furanos se mide en relación con la TCDD utilizando factores de equivalencia tóxica (TEF). Medición de
dioxinas y furanos
Las dioxinas y furanos se miden en nanogramos por metro cúbico estándar seco corregido para la equivalencia tóxica (ng EQT/dscm). Por ejemplo, un compuesto con un factor de equivalencia tóxica (TEF) de 0,1 medido a 5 ng/dscm se traduce en 0,5 ng TEQ/dscm. Debido a la corrección de la EQT, cada dioxina o furano debe identificarse y cuantificarse tras la recogida en la pila. Actualmente no existe un método fiable para predecir cuáles de las 210 sustancias se formarán en la incineración a escala industrial.
Formación de dioxinas y furanos
La formación de dioxinas y furanos solo se forma en un rango de temperatura de 400 ° F a 1000 ° F, generalmente alcanzando un máximo alrededor de 660 ° F. El vapor de ácido clorhídrico (HCl) es la fuente dominante de cloro que conduce a la formación de estos compuestos, sin embargo, el HCl por sí solo no contribuye a la formación de CDD/CDF. El cloro libre (Cl2) debe obtenerse primero a través de la oxidación del HCl u otros compuestos clorados antes de que se puedan formar dioxinas y furanos. Sin embargo, los niveles de Cl2 en sí mismos no son un factor de control en la formación de CDD/CDF. Optimizar la eficiencia de la combustión, la temperatura de los gases de combustión y el tiempo de residencia para minimizar los precursores necesarios para su formación es la forma más eficaz de mantener bajas las emisiones de CDD/CDF.
Minimizar la formación de dioxinas y furanos
Para minimizar la formación de dioxinas y furanos, es esencial:
- Minimizar los precursores: Reducir la presencia de precursores y Cl2 libre en los gases de combustión
- Optimizar la eficiencia de la combustión: Garantizar la máxima eficiencia de combustión optimizando la mezcla en el quemador.
- Diseño para el Tiempo de Residencia: Se necesita un tiempo de residencia adecuado para lograr una alta Eficiencia de Remoción de Destrucción (DRE).
- Gestión de la temperatura: Minimice el tiempo de residencia dentro de la zona de temperatura de formación (400°F – 1000°F).
Tratamiento de dioxinas y furanos
Las dioxinas y los furanos se pueden tratar mediante sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR). Hay dos tipos de catalizadores disponibles:
- Catalizadores específicos de dioxina/furano: Estos no requieren amoníaco o urea para su destrucción y funcionan a temperaturas de gases de combustión superiores a 300°F.
- Catalizadores de dioxina/furano y NOx: Estos requieren amoníaco o urea y funcionan a temperaturas de gases de combustión superiores a 450°F.
Diseño y reacondicionamiento de
equipos Nuevos equipos: El diseño de nuevos oxidadores térmicos adaptados a las nuevas normativas de HON es sencillo. Ofrecemos soluciones de ingeniería personalizada y podemos diseñar una variedad de sistemas teniendo en cuenta la reducción de CDD/CDF.
Equipos existentes: La adaptación de los equipos existentes para cumplir con las nuevas regulaciones es más desafiante. Requiere datos de campo completos, incluidas las pruebas de pila recientes. La dinámica de fluidos computacional (CFD) se puede utilizar para evaluar la mezcla. Las soluciones pueden incluir la sustitución de las calderas de calor residual por sistemas de enfriamiento por contacto directo o la adición de sistemas SCR, que pueden requerir recalentamiento. En algunos casos, un reemplazo completo del sistema puede ser la opción más económica.
Soporte adicional
John Zink proporciona un amplio soporte al cliente y de ingeniería, que incluye:
- Estimaciones de Emisiones
- Entradas de Modelado de Dispersión
- Estudios de Factibilidad
- Estudios de Alcance de Equipos
- Soporte
de Opcionalidad de EquiposLa comunicación temprana y continua es vital para el éxito del proyecto. Interactuar con nuestro equipo desde el principio garantiza que todos los requisitos reglamentarios se cumplan de manera eficiente y efectiva.
A
medida que las regulaciones como la HON continúan evolucionando, las industrias deben adaptar sus diseños de oxidadores térmicos para gestionar las emisiones peligrosas de manera efectiva. Como socio preferente en el control de emisiones y combustión, John Zink ofrece soluciones a medida que superan los estrictos requisitos reglamentarios. Con experiencia comprobada e innovación continua, ayudamos a nuestros socios a navegar por las complejidades de las regulaciones emergentes con confianza.
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