Els òxids de nitrogen NOx són uns compostos inorgànics gasosos formats per la combinació d’oxigen i nitrogen. Normalment el seu origen el trobem en diferents processos de combustió, que es donen a altes temperatures.
El monòxid de nitrogen i el diòxid de nitrogen són els dos òxids de nitrogen més perillosos, ja que poden resultar molt nocius toxicològicament. El diòxid de nitrogen té a més una olor desagradable i molt forta. Tot i això, cap dels dos resulta ser inflamable.
Els òxids de nitrogen poden ser originats en diverses indústries i processos com la producció d’energia, la combustió de carbó, petroli o gas natural, la galvanoplàstia, el gravat de metalls, o diferents tipus de soldadura.
L’emissió d’òxids de nitrogen resulta molt perillosa per a la salut, ja que afecta els aparells respiratoris de persones i animals, podent arribar a produir malalties respiratòries i cardiovasculars pel seu caràcter àcid. A més, un cop són emesos poden donar origen a altres contaminants secundaris, per exemple el PAN (nitrato de peroxiacetil). Les reaccions produïdes a l’atmosfera per aquests compostos són molt complexes, i intervenen radicals com OH, O3 NO, i altres.
Per tot això és molt important que aquelles indústries que fruit dels seus processos productius originin emissions de NOx, prenguin les mesures necessàries per limitar l’emissió d’aquests compostos inorgànics. Les tecnologies de tractament de l’aire per controlar les emissions de NOx es poden classificar en dos grups, aquelles que s’apliquen en la combustió per reduir la formació dels NOx, o aquelles consistents en el tractament de l’efluent per eliminar els NOx.
En el primer cas trobem diferents opcions com els cremadors de baixa producció de NOx, recirculació del gas, injecció d’aigua o vapor, etc. El problema d’aquestes solucions és que en molts casos la reducció de NOx assolida no és suficient per complir les estrictes legislacions existents.
Per això és molt més segur apostar per tecnologies destinades a l’eliminació dels NOx, que es basen en la retenció dels NOx o en la seva transformació en compostos o elements innocus. Entre els diferents mètodes de tractament dels gasos de combustió, la tecnologia de catàlisi ha demostrat ser la més efectiva. Així, el procés de la Reducció Catalítica Selectiva (SCR), que utilitza amoníac com a agent reductor, és avui dia la tecnologia més utilitzada industrialment i desenvolupada al món, ja que permet eliminar eficaç, selectiva i econòmicament els NOx.
El procés SCR està basat en la reducció dels NOx amb NH3, en presència d’excés d’O2 i un catalitzador apropiat, per transformar-se en substàncies innocuïtes com aigua i nitrogen d’acord amb les següents reaccions. L’amoníac en forma d’hidròxid amònic líquid, és vaporitzat, diluït amb aire i injectat directament en el corrent de gasos a tractar a través d’un distribuïdor.
Tanmateix també és possible l’aparició de reaccions secundàries indesitjables, com la formació d’òxid nitrós, o de nitrogen molecular i òxid nítric, quan l’amoníac reacciona amb l’oxigen.
En el cas de combustibles amb alt percentatge de sofre, durant la seva combustió es produeix també SO2 que pot ser catalíticament oxidat a SO3. L’oxidació del SO3 pot reaccionar amb l’aigua i l’amoníac no reaccionat per formar àcid sulfúric i sulfat amònic.
Les sals de sulfat es poden dipositar i acumular sobre el catalitzador donant lloc a la seva desactivació si la temperatura del catalitzador no és prou alta, i l’àcid sulfúric format pot provocar problemes de corrosió aigües avall a la planta. Per tant, depenent de les condicions d’operació requerides s’ha de disposar d’un sistema catalític DeNOx altament selectiu per reduir els NOx amb el NH3 en presència d’O2, evitant totes les reaccions secundàries no desitjables.
Lectura relacionada: Eliminació de NOx