Los quemadores catalíticos utilizan catalizadores específicos para la oxidación de los contaminantes del aire con un menor consumo de energía.

Los quemadores catalíticos realizan la oxidación de los contaminantes utilizando materiales especiales activados (catalizadores) que facilitan la reacción de combustión, permitiendo la conversión a temperaturas de reacción más bajas que los quemadores térmicos. Los catalizadores utilizados para esta aplicación se basan en óxidos metálicos o metales nobles.

Quemador catalitico: características y ventajas ofrecidas

  • Alta eficiencia de depuración > 99 %.
  • Estructura totalmente estanca construida con aceros específicos, fruto del know-how de Brofind (AISI 304, 316, etc.).
  • Reducción de la producción de contaminantes secundarios (CO, NOx).
  • Gestión telemática completa: cuadro eléctrico con PLC y teleasistencia.
  • Sistema de combustión independiente: para asegurar el funcionamiento correcto de la instalación.
  • Sistema de combustión modulante: para mantener la temperatura de funcionamiento correcta con diferentes cargas de contaminante de entrada.
  • Eficiencia térmica muy alta:
    • < 70 % en el caso de sistemas equipados con recuperación de calor.
    • < 95 % en el caso de los sistemas de tipo regenerativo.
  • Mantenimiento reducido.

Reaccion de oxidacion catalitica: principios de funcionamiento

Las instalaciones de oxidación térmica catalítica pueden diseñarse con diferentes configuraciones, utilizando:

  • catalizadores en forma de pellets o catalizadores monolíticos (honeycomb) para la reducción de contaminantes, por ejemplo, en instalaciones de combustión con recuperación de calor, con el fin de reducir aún más el consumo de combustible auxiliar;
  • catalizadores en forma de material cerámico suelto (sillines) en oxidadores catalíticos regenerativos. De hecho, existe una versión regenerativa de la instalación de combustión catalítica, que es ideal para las bajas concentraciones.

Dependiendo de la composición de los contaminantes, y por tanto tras la elección del tipo de catalizador a utilizar, la temperatura de combustión se sitúa en el rango de 280-400 °C.

¿Cómo funciona un oxidador térmico catalítico?

Podemos describir esquemáticamente la actividad del oxidador catalítico como sigue:

  • La corriente aeriforme contaminada es aspirada por un ventilador que tiene la función de superar las pérdidas de presión del sistema; en los casos en los que el caudal es variable y es necesario reducir al máximo las fluctuaciones de presión en la producción, se añade un sistema de regulación de la aspiración (inversor), que también permite optimizar el consumo de energía adaptando el funcionamiento de la instalación a las distintas necesidades de producción.
  • A continuación, el efluente se precalienta en un intercambiador de humos/aire que utiliza el calor del efluente ya depurado.
    • Este sistema de intercambio de calor permite una recuperación de energía del 70 %, lo que hace posible el autoabastecimiento de la instalación (es decir, sin consumo de combustible auxiliar), a partir de una concentración de entrada de COV de 3-4 g/Nm³.
  • Por último, el efluente calentado se envía al catalizador, donde, si es necesario, un quemador auxiliar complementa la temperatura, antes de que el aeriforme pase por el catalizador, para alcanzar los niveles de reducción objetivo.

En el caso de los oxidadores catalíticos regenerativos, el proceso de depuración no se modifica, pero el sistema de recuperación de calor se modifica. Con esta versión es posible impulsar la recuperación de energía hasta el 95 % y lograr el autoabastecimiento a partir de una concentración de 1,5 g/Nm³

¿Cómo se selecciona el catalizador? ¿Cuánto puede durar?

El tipo de catalizador adecuado, tanto desde el punto de vista químico-físico (metales preciosos u óxidos de metales comunes) como desde el punto de vista del diseño geométrico (panal o gránulos), se elige en función de las sustancias orgánicas que se van a reducir. Con las nuevas formulaciones de catalizadores, ahora también es posible reducir los compuestos orgánicos clorados o sulfurados. Las instalaciones de oxidación térmica catalítica son muy buenas, pero suelen ser poco «robustas», ya que la posible presencia de ciertos contaminantes en el aire a tratar (como los compuestos halogenados, el azufre, las siliconas o los metales pesados) puede «desactivar» el catalizador o, como se dice en la jerga, «envenenarlo», lo que hace necesario sustituirlo.

Oxidadores térmicos con pre/post tratamiento

En este caso, se instalan sistemas adecuados como ciclones, filtros de mangas o cartuchos, scrubbers Venturi y de torre, paneles filtrantes, adsorbentes a base de carbón activo, deshumificadores de varias naturalezas o incluso sistemas más complejos que deben evaluarse caso por caso.

Las instalaciones diseñadas integrando secciones de pre o post tratamiento en el oxidante térmico principal se utilizan cuando es necesario tratar flujos contaminantes complejos con tecnologías diferentes.

Los pretratamientos y, por lo tanto, los pre-abatidores sirven típicamente para preservar el oxidante térmico tanto desde el punto de vista mecánico como de proceso, reduciendo la concentración de ciertos tipos de contaminantes como:

  • Compuestos orgánicos de silicio
  • Ácidos inorgánicos
  • Bases inorgánicas
  • Aerosoles
  • Polvos
  • Overspray de pintura
  • Neblinas oleosas y/o microgotas de condensado

Para los post-tratamientos y, por lo tanto, para los post-abatidores, típicamente se utilizan sistemas de enfriamiento rápido como los quencher, seguidos de scrubbers de torre, que a veces cuentan con un pre-tratamiento Venturi.

En ocasiones, es posible que sea necesario aplicar sistemas de deNOx SCR o SNCR en caso de ser necesario reducir los NOx generados por ciertos compuestos orgánicos como las aminas.

Los diversos sistemas de post-tratamiento se aplican en presencia de contaminantes a la entrada como:

  • COV halogenados
  • COV sulfurosos
  • COV nitrogenados
  • Silanos o siloxanos

Oxidadores térmicos eléctricos – OxyTherm Eco2

El oxidante térmico regenerativo alimentado eléctricamente tiene la capacidad de utilizar la energía térmica generada durante la combustión para reducir los costos operativos y el consumo de energía del propio sistema. Gracias a su alta recuperación de energía, los sistemas regenerativos son particularmente adecuados para aplicaciones con bajas concentraciones de COV.
Nuestros innovadores sistemas de oxidación térmica alimentados eléctricamente destruyen eficazmente una variedad de contaminantes industriales peligrosos con una eficiencia de destrucción superior al 99 %.

Características y ventajas de los oxidadores térmicos eléctricos:

  • No produce CO2 a partir del combustible.
  • No se requiere conexión a gas.
  • Diseño compacto e integrado de fácil instalación.
  • Posibilidad de probar completamente la instalación, incluso en caliente, en el taller antes de enviarla.
  • Alta eficiencia de eliminación de COV >99 %.
  • Alta eficiencia de recuperación térmica y bajo consumo energético, incluso con el uso de paneles fotovoltaicos.
  • Mantenimiento reducido y alta fiabilidad (tasa de uso >99 %).

Aplicaciones típicas y sectores de destino

Estas máquinas suelen aplicarse en los sectores:

  • químico
  • farmacéutico
  • de la pintura

Quemador catalitico: soluciones para instalaciones específicas

Todos los quemadores catalíticos de Brofind se pueden personalizar y desarrollar con soluciones para instalaciones dedicadas como:

  • Flexibilidad en la elección del sistema de calefacción (quemador o resistencia eléctrica).
  • Recuperación de calor después de la cámara de combustión, gracias a las soluciones específicas de recuperación de energía.
  • Uso de quemadores especiales de bajas emisiones de NOx (Low NOx)
  • Apagadores y depuradores de contaminantes halogenados.
  • Sistemas de pre- y postratamiento a medida
  • Diseño ad hoc en caso de restricciones de espacio.

Ve a la galería con todos nuestros sistemas