Tratamento de Gases

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Nos anos 70, os órgãos de controle ambiental incluíram o tratamento de gases industriais na pauta de prioridades para combater o efeito estufa e a poluição de uma forma geral. O assunto tomou mais importância e a legislação mais dura, fomentando o desenvolvimento de várias tecnologias a base de magnésio para remoção dos componentes sulfurosos dos gases provenientes das indústrias e usinas termoelétricas. Dentre elas a de Recuperação do H2SO4 utilizando o MgO como veículo, o Processo Kawasaki, o SDA FGD (spray dryer absorber flue gas desulfhurization) (ver CalMag) e o Processo Thiosorbic, precursor do MEL (magnesium enhanced lime).

Nos últimos anos, o processo de dessulfurização a úmido com cal melhorada com magnésio, denominado MEL, se tornou um dos processos mais adotados ao redor do mundo, encontrando respaudo inclusive em publicações da Agência Americana de Meio Ambiente. justamente por ser mais eficiente e mais econômico que o processo de tratamento mais conhecido e utilizado até a virada do século passado: o LSFO (limestone forced oxidation).

Combinado ao MEL, empresas de pesquisa e engenharia vem comprovando que a dosagem de Mg(OH)2 (que pode ser obtido como co-produto pelo Cleangas) diretamente na fornalha é uma solução ótima em termos de custo e eficiência.

Furnace Injection of Sorbents Removal

MEL – MAGNESIUM ENHANCED LIME

O MEL é um processo a úmido, similar ao LSFO, porém, com presença de magnésio em solução que faz com que a absorção do enxofre se torne mais eficiente e contínua. Abaixo você encontra um artigo em inglês que compara o MEL e sua aplicabilidade em comparação ao LSFO.
Economics Lime and Limestone FGD

Há uma série de vantagens do MEL FGD frente ao LSFO FGD:

  • Diminuição no tamanho dos lavadores, tubos e bicos, reduzindo o custo do FGD como um todo e consequentemente seu CAPEX e OPEX,
  • Aumento no aproveitamento da cal,
  • Aumento na eficiência da remoção do SOx, principalmente em termos da média e do mínimo de eficiência de remoção garantida;
  • Eliminação do uso de ácidos orgânicos ou coadjuvantes para que o calcário consiga atender à legislação, comuns no caso do uso do LSFO,
  • Aproveitamento do gesso gerado, gerando receita.

PROCESSO CLEANGAS

De encontro às tendências já sinalizadas pelos grandes grupos produtores de energia americanos e as melhores empresas de engenharia para tratamento de gases, e ainda, considerando as condições de logística brasileiras e de qualidade do calcário e do carvão existente no sul do país, a Caltec desenvolveu um processo super eficiente para tratamento de gases e único capaz de para separar o Mg(OH)2 do CaSO4 gerado no MEL: o Cleangas.

Cleangas é um processo paralelo ao MEL que permite a obtenção de Mg(OH)2 e gesso de alta pureza. Gerando valor através de um produto de alto valor agregado (magnésio) e valorizando o gesso (que passa a ser útil para produção de placas de gesso acartonado).

O Mg(OH)2 obtido tanto pode ser vendido, (inclusive para fabricação de placas de magnésio (magnesium boards) em sinergia com a produção de placas de gesso acartonado), quanto pode ser dosado diretamente na fornalha.Se dosado na fornalha, o Mg(OH)2 pode trazer uma série de vantagens ao processo:

  • Redução drástica dos níveis de SO3 a ser tratado no FGD;
  • Redução generalizada das incrustações causadas também pelos fumos do carvão, melhorando o apro-veitamento térmico da caldeira, implicando diretamente em consumo de carvão vs. geração de vapor;
  • Redução das incrustações também implica em:
  • Frequência de paradas para limpeza da escória (mais relevante em comparação a dosagem de calcários impuros no carvão), com consequente aumento da receita da termoelétrica,
  • Maior facilidade para limpeza das escórias, implicando em menos tempo e inclusive em menos danos aos equipamentos em comparação à dosagem de calcário para ser queimado na caldeira,
  • Abatimento de metais pesados permitindo sua disposição junto com o cinza, evitando que estes estejam presentes nos co-produtos e na água do FGD;
  • Aumento da temperatura de orvalho para formação de ácidos,
  • Diminuição da temperatura de fusão da escória,
  • Diminuição da opacidade dos gases expelidos pela chaminé,
  • Eliminação de gastos de anti-incrustantes e aditivos (inevitáveis no caso de calcário e mais relevante no caso de calcários impuros).
  • Há uma série de vantagens do Cleangas, frente à queima de calcário na fornalha junto com o carvão:
  • As incrustações na fornalha baixam a produtividade da planta tanto pela perda na troca térmica quanto por paradas inesperadas, e quando programadas, mais longas,
  • Esta situação se torna ainda pior em caso de uso dos calcários existens no Rio Grande do Sul ou Santa Catarina, devido a grande quantidade de impurezas,
  • A queima de calcário na caledira é um processo comprovadamente ineficiente para remoção e terá que ser complementado com um FGD;
  • O uso de aditivos se torna um custo a mais,
  • A logística do calcário (super ineficiente neste caso e já dosado em excesso por conta de perdas) se torna ainda maior.

A Caltec oferece a grandes clientes sistemas customizados em pacote, que inclui: tecnologia para separação e aproveitamento dos compostos gerados (gesso + Mg(OH)2), demonstrações em piloto, equipamentos (em comodato), serviços in loco (para recebimento, estocagem, manipulação, hidratação, separação e abastecimento de leite de cal e Mg(OH)2 no FGD e na fornalha), fornecimento do reagente de absorção para dessulfurização a base de cal magnesiana, logística e projeto para uso (ou recompra) do gesso e do magnésio.

Mg(OH)2 – HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIO

O magnésio é 40% mais leve do que o cálcio, tem maior potencial de dessulfurização, gerando uma redução significativa de consumo. Os sais de magnésio são mais reativos do que os sais de cálcio, o que proporciona maior eficiência ao processo úmido do FGD.

Analisando todas essas aspectos, a Caltec desenvolveu o processo CleanGas para favorecer as indústrias que precisam realizar o tratamento dos gases residuais. O magnésio puro é caro, mas a utilização de um mix de magnésio com cálcio, através da dolomita, equaciona a questão dos custos e melhora substancialmente a eficácia do produto.

A hidratação do magnésio empresta maior eficácia ao processo úmido do FGD. A Caltec oferece para os clientes um reator em comodato para promover a hidratação adequada ao magnésio presente na dolomita. O uso do equipamento acontece durante a dessulfurização na própria indústria ou usina termoelétrica, gerando um ajuste fino na dosagem, otimizando o processo e proporcionando uma economia considerável com o frete – a dolomita tem uma tonelagem muito menor antes da hidratação.

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