Purificación catalítica de las emisiones de gases

El aumento de la contaminación de la atmósfera es una preocupación grave, y por lo tanto la limpieza de las emisiones de gases cada año se hace más urgente. La mayor fuente de emisiones de gases nocivos a la atmósfera son las empresas energéticas y el transporte por carretera.

La purificación de las emisiones de gases se lleva a cabo de diversas maneras, entre las cuales la más eficaz en muchos casos es el método catalítico de neutralización y reducción de la concentración de contaminantes al nivel máximo permisible. La purificación catalítica también es preferible por razones económicas.

Por regla general, los métodos catalíticos son universales y pueden utilizarse para la limpieza profunda de diversos gases de proceso. Con este método, los gases industriales pueden ser purificados de óxidos de nitrógeno y azufre, monóxido de carbono, compuestos orgánicos dañinos y otras impurezas tóxicas. Al mismo tiempo, las impurezas dañinas se transforman en menos dañinas e inofensivas, ya veces incluso útiles. El mismo método se utiliza para purificar los gases de escape. De hecho, este método consiste en realizar los procesos de interacción química de sustancias en presencia de catalizadores, lo que conduce a la conversión de impurezas para que se hagan inofensivas a otros productos.

Los catalizadores especiales aceleran las reacciones químicas, pero no afectan el nivel de energía de las moléculas que interactúan y no cambian el equilibrio de las reacciones simples. La purificación catalítica es prometedora para mezclas de múltiples componentes de corrientes de gas efluente. Para la purificación de gases en la industria, se usan como catalizadores hierro, cobre, cromo, cobalto, zinc, platino y otros óxidos. Estas sustancias se tratan con un soporte de catalizador colocado dentro del aparato del reactor. Es necesario vigilar la integridad de la capa externa del catalizador, de lo contrario la purificación catalítica no se llevará a cabo en su totalidad, y la emisión de sustancias nocivas puede exceder las normas permitidas.

El requisito principal para el catalizador es la estabilidad de la estructura durante la reacción. La búsqueda y fabricación de catalizadores, no sólo adecuados para un uso a largo plazo, sino también suficientemente baratos, presenta alguna dificultad que limita la aplicación del método catalítico. Los catalizadores modernos deben tener selectividad y actividad, resistencia a la temperatura y resistencia mecánica.

Los catalizadores industriales se fabrican en forma de bloques y anillos de estructura de panal. Tienen una pequeña resistencia hidrodinámica y una alta superficie externa específica. La purificación catalítica de los gases en un catalizador fijo se utiliza con mayor frecuencia.

En la industria es posible utilizar dos métodos fundamentalmente diferentes para la implementación de procesos de purificación de gas: un régimen estacionario y artificialmente no estacionario. La transición a la aplicación preferencial del método no estacionario se debe a la mayor procesabilidad del proceso, al aumento de la tasa de reacciones, al aumento de la selectividad, a la disminución de la intensidad energética de los procesos, a la reducción de los costos de instalación ya la reducción de costos operativos.

La principal dirección del desarrollo de métodos catalíticos es la creación de catalizadores baratos que pueden trabajar a bajas temperaturas y ser resistentes a diversas sustancias. Para las concentraciones inferiores a 1 g / m³ y para grandes volúmenes de gases limpios, el método termocatalítico requiere altos aportes energéticos y una gran cantidad de catalizador, por lo que se hace necesario desarrollar los procesos y equipos tecnológicos más eficientes desde el punto de vista energético que requieren bajos costos de capital.