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SCR – Selective Catalytic Reduction. Tecnologia para remoção de NOx.

9 de mar. de 2020

Redução Catalítica Seletiva (Selective Catalytic Reduction – SCR) é o método mais eficiente para controlar as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) das fontes de combustão.

Redução Catalítica Seletiva (Selective Catalytic Reduction – SCR) é o método mais eficiente para controlar as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) das fontes de combustão. NOx, uma vez liberado na atmosfera, contribui para ocorrência de chuva ácida, bem como de smog fotoquímico. SCR é uma tecnologia de tratamento de gases com histórico comercial comprovado, capaz de remover acima de 90% de NOx contido no gás de exaustão.Praticamente qualquer gás quente pode ser tratado com o processo de SCR, tanto para projetos novos, quanto para plantas existentes. SCR é amplamente utilizado nos diversos sistemas de combustão, tais como caldeiras, turbinas a gás, incineradores, fornos, motogeradores, etc. No Brasil, as aplicações mais comuns são para turbinas a gás e para fornos de vidro.O catalisador é o coração do processo de SCR, em cuja superfície o NOx (proveniente do processo de combustão) reage com a amônia (injetado como reagente no fluxo gasoso) representado da seguinte forma simplificada:4NO + 4NH3 + O2         4N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3         7N2 + 12H2O4NH3 + 2NO + 2NO2        4N2 + 6H2OA formação de sulfatos e bissulfatos de amônia também ocorre dependendo da concentração de SOx no gás.O nível de emissão de NH3 que não reagiu (NH3 slip) é determinado pela legislação. Além de amônia, a ureia também pode ser utilizada como reagente. Como a amônia é mais barata, porém com manuseio mais complexo (devido aos riscos ambientais e de segurança) e a ureia é mais cara, porém não tóxica, as plantas maiores tendem usar amônia e as plantas menores – ureia.O ingrediente ativo em maioria dos catalisadores de SCR é o pentóxido de vanádio (V2O5). Para temperaturas maiores, utilizam se zeolitas, tungstênio ou titânio. Configuração do catalisador pode ser tipo placa, corrugado, favo de mel (honeycomb) homogêneo ou revestido.O sistema SCR é composto por: armazenamento e injeção de reagente (tanque, bomba, tubulação, vaporizador, misturador, lança), reator (catalisador, suporte para módulo, carcaça), sistema de limpeza de fuligem (soprador, aquecedor, tubulação, lança, corneta acústica) e sistema de controle (instrumentos, PLC).Abertura, composição química e volume necessário de catalisador são determinados conforme aplicação, ou seja, as características de gás (vazão, temperatura, composição química). Além disso, as características do material particulado presente no gás (concentração, distribuição granulométrica e composição química), condições operacionais da planta (variações de parâmetros) e procedimentos de manutenção,  influenciam a solução escolhida. Para garantir que o projeto tenha a eficiência almejada, é recomendável realizar a análise por CFD (Computational Flud Dynamics) objetivando a forma mais otimizada de distribuição de reagente no fluxo gasoso.Com tempo, a eficiência de processo diminui por causa da desativação / degradação do catalisador.Portanto, nos projetos, é comum deixar espaço para um nível adicional de catalisador. Depois de 3-4 anos de operação, este nível adicional de catalisador é instalado; o catalisador existente é retirado e regenerado (através do processo térmico e/ou químico), e passa ser um sobressalente para o sistema.


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