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El tratamiento más óptimo para las características de la corriente a depurar se ha elegido en base a la figura 6-10, que muestra los rangos de concentración de contaminantes (compuestos volátiles orgánicos) y de flujos de aire en los cuales son más rentables algunas de las principales tecnologías de control.

Figura 6- 10 Uso de las diferentes tecnologías de control en función del flujo de aire y la concentración

En primer lugar se muestra el flujo de aire y la concentración que tenemos que tratar en el proceso:

Flujo de aire = 3597 m3/h

Concentración = 388 g/m3

La primera cuestión a discutir es la viabilidad de un sistema biológico ya que se trata de los sistemas más económicos por su bajo consumo energético y los que están más bien considerados medio-ambientalmente.

En cuestiones de flujo volumétrico resulta factible, pero debido a su alta concentración se descarta la opción biológica.

Por las características que tiene nuestra corriente y comparándolas con la tabla anterior se denota que el proceso más óptimo seria la condensación, aunque se descarta esta opción por diferentes razones:

- El agua de refrigeración más fría que disponemos en la planta es agua del chiller, y con las temperaturas que refrigera este servicio sólo sirve para condensar el acetaldehído, el cloruro de etileno y el cloruro de metileno. Mientras que el etileno permanece gaseoso.

- Si se condensa esta corriente el resultado es una solución concentrada mayoritariamente por acetaldehído pero no suficientemente alta como en la salida del proceso una vez purificado. Por lo tanto lo único que se consigue con la condensación es pasar el contaminante de la fase gaseosa a la fase líquida y seguimos teniendo gases para tratar.

De los procesos de tratamiento de gases que quedan se opta por la incineración, ya que la oxidación térmica es la forma más sencilla de eliminar los compuestos orgánicos.

Según el flujo de aire que tenemos en el proceso, la incineración no es la técnica más apropiada por aspectos de rentabilidad, pero es necesario hacer la eliminación de estos contaminantes.

La ventaja que se observa en el uso de la incineración es aprovechar su alto desprendimiento energético generando vapor a partir de la salida de los gases una vez combustionados.

Dentro de la incineración, se plantea la idea de combustión catalítica para reducir la temperatura en la que se da la combustión y de esta forma reducir los gastos energéticos. Se descarta debido a la alta concentración de los contaminantes. Esta alta concentración puede producir un aumento de la temperatura en el reactor y a la vez un deterioramiento del catalizador. Además, en la combustión se produce HCl ya que hay compuestos clorados. Este HCl puede inhibir el catalizador.

6.6.5. CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO

El proceso de combustión de gases consta de equipos que se detallan en la tabla 6-21:

Tabla 6-21 Equipos para el tratamiento de efluentes gaseosos ITEM Denominación

CC-801 Cámara de combustión KR-801 Kettle reboiler HE-801 Intercambiador de calor SA-801 Absorbedor XE-801 Chimenea

El diseño de estos equipos y sus fichas se detallan en el apartado de la memoria 11- Manual de cálculo y 2-Equipos.

a) Equipos

- Cámara de combustión

En la cámara o reactor se realiza la combustión de toda la corriente de gas a tratar. La reacción tiene lugar prácticamente a los 1300ºC debido a la presencia de compuestos clorados los cuales necesitan estas altas temperaturas para realizarse su oxidación.

Debido a la alta concentración de compuestos orgánicos en la entrada de la corriente contaminada no es necesaria la entrada de más combustible ya que la temperatura alcanzada con dicha corriente ya es la necesaria.

La entrada de combustible sólo se haría en el atípico caso de no alcanzar esa temperatura. Una entrada de aire para combustionar los gases sucios es el único requerimiento.

Un esquema típico de una cámara de combustión se muestra en la figura 6- 11:

Figura 6- 11 Esquema de una cámara de combustión

- Kettle reboiler

En el kettle reboiler se enfrían los gases que salen de la combustión de unos 1300ºC hasta los 213ºC.

Este calor cedido sirve para evaporar el agua que está a 213ºC y 20 bares y de esta forma obtener vapor de servicio.

Del vapor total que necesita la planta como servicio un 45,49% se genera en este kettle reboiler.

Esta es la ventaja que tiene la incineración tal como se ha comentado, el aprovechamiento de la energía que tienen los gases de combustión en la salida.

- Intercambiador de calor

El hecho de poner este intercambiador de calor es básicamente para bajar la temperatura de los gases de combustión de los 213ºC hasta los 40ºC. Esta bajada de temperatura es necesaria para que se produzca la absorción en la torre de absorción.

- Absorbedor

Se introduce tal equipo en el proceso de tratamiento de gases para que los gases que salen de la combustión cumplan los límites de emisión de efluentes gaseosos.

Estos límites de emisión vienen presentados en dos decretos reales: RD 1073/2002 y RD 1793/2003. Los límites que hay que cumplir en la salida de gases se muestran en la tabla 6-22 .

Sólo se muestran los gases presentes después de la combustión:

Tabla 6-22 Límites de emisión de gases Compuestos Límite de emisión

CO2 No hay límite

H2O No hay límite

HCl 50 mg/m3

En la salida de la cámara de combustión, hay una concentración de 387 mg/m3 de HCl. Para que se puedan emitir los gases en la atmósfera es necesario un absorbedor para disminuir la concentración por debajo de los límites legales.

La absorción se realiza con agua ya que el HCl tiene una alta tendencia a disolverse en el agua.

- Chimenea

Se utiliza una chimenea para emitir los gases una vez tratados a la atmosfera.

7 EVALUACIÓN ECONÓMICA