Oxidación catalítica

La oxidación catalítica es una tecnología destructiva para la depuración de COV que consigue la combustión a temperaturas más bajas que la térmica gracias a la presencia de un catalizador en la cámara de combustión y de un intercambiador de calor donde se precalienta el aire de entrada con el aire depurado de salida.

En los sistemas de oxidación catalítica se lleva a cabo la destrucción de los contaminantes orgánicos presentes en una corriente de gas, generalmente COV, mediante la utilización de un catalizador, el cual permite que la temperatura de operación sea de entre 250 ºC y 400 ºC. Por tanto, los sistemas de oxidación catalítica conllevan un menor consumo energético que los de oxidación térmica ya que la reacción de oxidación se produce a más baja temperatura. Por el contrario, el catalizador se va desactivando con el tiempo y debe ser remplazado cada 4-5 años, lo que supone un coste operativo extra.

La oxidación catalítica es conveniente cuando los caudales de gases a tratar son bajos (hasta 30.000 Nm3/h) y las concentraciones de contaminantes orgánicos (disolventes) son bajas o moderadas (0,1 a 10 g/Nm3).

La eficiencia de eliminación de los sistemas catalíticos suele ser superior al 98% de destrucción de los COV.

Las principales ventajas de esta tecnología son:
 

  • Se trata de equipos compactos que no requieren de demasiado espacio físico.
  • Los costes operativos son inferiores a los de otras tecnologías para el tratamiento de compuestos orgánicos volátiles.
  • Permite el tratamiento de gases de combustión.
  • La aplicación de la oxidación catalítica no genera otros residuos.

Características técnicas

La Oxidación Catalítica tiene un funcionamiento similar al de otras tecnologías térmicas para el tratamiento de emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles. Su diferencia respecto a otros sistemas es que el gas se envía al lecho cerámico para generar el calor que será aprovechado para la oxidación directamente después de pasar por la zona de la llama.
 

  • Punto autotérmico: 0,6 – 0,8 g/Nm3.
  • Intercambiador de calor de gran eficiencia: 98%.
  • No se consume gas al alcanzar el punto autotérmico.
  • Material catalítico de larga duración.
  • Opera de forma totalmente automática.
  • Los costes operativos y de mantenimiento son bajos.
  • Su instalación es sencilla y los equipos se entregan dentro de un contenedor de 20 o de 40 pies. 

 
Los equipos de oxidación catalítica están incluyen los siguientes componentes:
 

  • Cuadro eléctrico.
  • Filtro.
  • Lecho catalítico.
  • Válvulas.
  • Ventilador.
  • Contenedor.

Los catalizadores utilizados son, generalmente, o metales nobles (platino, paladio, plata, u oro, aleados con rutilo, rodio, osmio o iridio) sustentados en una base cerámica, u óxidos metálicos (óxidos de vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel o cobre entre otros). Los catalizadores basados en metales nobles presentan una mayor actividad que los catalizadores de óxidos metálicos aunque tienen una menor resistencia el envenenamiento.

Los catalizadores de óxidos metálicos se utilizan para oxidar gases que contienen compuestos clorados. Los catalizadores con base de platino son activos para la oxidación de COV que contienen azufre, aunque se desactivan rápidamente ante la presencia de cloro.

La presencia de venenos de los catalizadores en el gas a tratar repercute notablemente en su vida útil. Sustancias que son un veneno para los catalizadores son el fósforo, el arsénico, los halógenos, el plomo, el azufre y el silicio entre otros. Las corrientes de gas que contengan estas sustancias, si no se eliminan estos venenos tratando previamente la corriente de gas, no serán aptas para la oxidación catalítica.