DeNOx recovery

DeNOx Recovery est un processus pour le traitement des émissions de NOx.

Les avantages principaux sont:

• > 99 % de réduction des NOx.
• Récupération de sels.
• Élimination de déchets chimiques.
• Absence de composés nuisibles libérés dans l’atmosphère.

Le procédé DeNOx®, breveté par Condorchem Envitech, a été conçu pour le traitement des émissions produites par les centrales solaires thermiques de génération d’énergie, en transformant les polluants (NOX) en produits réutilisés dans le procédé de la centrale.

Dans une centrale solaire thermique, la lumière du soleil se concentre à travers des miroirs dans un récepteur qui atteint des températures allant jusqu’à 1 000º C. Cette chaleur est utilisée pour réchauffer un fluide et générer de la vapeur, qui déplace une turbine et produit de l’électricité. Bien que les premières centrales ne pouvaient opérer que pendant les heures de rayonnement solaire, aujourd’hui il est possible de stocker la chaleur, afin de produire la nuit.

L’énergie obtenue du rayonnement solaire est stockée dans des sels, un mélange de nitrate de sodium et de nitrate de potassium, qui possèdent un point de fusion approprié. Ils se trouvent à l’état liquide, c’est pourquoi une température de 280º C est nécessaire. Les sels liquides sont réchauffés jusqu’à atteindre une température de 565º C à laquelle ils sont stockés.

L’innovation repose sur le fait que la génération d’électricité dépend du niveau de sels chauds stockés et non pas du rayonnement solaire. Pour produire l’électricité, des sels chauds sont utilisés pour faire bouillir l’eau dans un échangeur de chaleur et produire de la vapeur à 540º C et 100 bars. A travers une turbine, la vapeur permet de produire de l’électricité, en fonction de la demande présente, en temps réel.

Malgré les nombreux avantages que réunit cette technique, elle pose également un important problème environnemental. Pendant le réchauffement, les sels liquides libèrent des oxydes d’azote (NOX), sous forme d’émissions discontinues et à concentration variable.

Par les sigles NOX nous faisons référence à tous les composés chimiques gazeux formés par l’azote et l’oxygène, même si l’on fait principalement référence à l’oxyde d’azote (NO) et au dioxyde d’azote (NO2). Tous se caractérisent pour être très nocifs, à la fois pour l’environnement et pour la santé.

L’OMS, dans ses Guides de la qualité de l’air, recueille que le dioxyde d’azote, même lors d’expositions de courte durée, à hautes concentrations, peut générer des effets très nocifs pour la santé (irritation du système respiratoire et oculaire, apparition de maladies respiratoires chroniques et cérébro-vasculaires, parmi d’autres). En outre, les NOX peuvent donner lieu à des pollutions secondaires, une fois émis dans l’atmosphère.

Les émissions de NOX doivent être traitées convenablement, afin de pouvoir libérer dans l’atmosphère le courant de gaz sans produire d’impact environnemental. La solution DeNOx® se fonde sur l’utilisation de la réduction catalytique sélective (RCS), l’une des techniques les plus compétitives et performantes, pour l’élimination du NOX dans un courant de gaz.

Les principaux avantages du procédé DeNOx®, face aux alternatives traditionnelles sont:

• Rendement de l’élimination de NOX supérieur à 99%
• Valorisation des déchets en matière première réutilisable dans le procédé d’accumulation d’énergie solaire thermique
• Ne génère pas de déchets chimiques
• Absence de composés dangereux dans les émissions atmosphériques
• Réplique du mécanisme naturel atmosphérique de l’auto-régénération
• Fonctionnement simple et fiable
• Procédé complètement automatisé et de fonctionnement robuste

Le procédé DeNOx® a été spécialement conçu pour l’élimination efficace des NOX d’un courant gazeux provenant, dans les centrales solaires thermiques, du système de stockage de l’énergie, basé sur le réchauffement de sels qui sont un mélange de nitrate de sodium et de nitrate de potassium.

Cependant, la conception du procédé ne suppose aucune limitation pour l’application de ce traitement innovateur et efficace, dans les situations qui requièrent l’élimination du NOX d’une manière efficace et compétitive, comme c’est le cas dans les centrales électriques, certaines installations industrielles, les cimenteries, les sites d’incinération de déchets, les usines de fabrication de verre ou les raffineries.

Le procédé DeNOx ® émule les mécanismes naturels d’autoépuration de l’atmosphère elle-même, à travers une combinaison contrôlée des émissions de NOX avec de la vapeur d’eau, de l’ozone et des rayons ultraviolets.

Le procédé se base sur 4 étapes:

1. Traitement du courant gazeux à travers un procédé de photo-oxydation où l’on obtient de l’ozone (O₃) et des radicaux hydroxyles (OH·)

   O₃ + H₂O → 2 OH· + O₂

2. Transformation des oxydes d’azote (NO et NO₂) en acide nitrique (HNO₃) à travers la haute réactivité de l’ozone et des radicaux hydroxyles:

   NO + O₃ → NO₂ + O₂
   NO₂ + OH· → HNO₃

3. Absorption de l’acide nitrique dans un procédé de lavage des gaz à travers un absorbeur-neutraliseur (scrubber) et neutralisation de l’acide nitrique dans une solution alcaline de NaOH ou KOH, en obtenant le sel correspondant (NaNO₃ ou KNO₃).
4. Récupération des sels formés dans le procédé de cristallisation, puis réutilisation dans le système de stockage d’énergie lui-même.

Ce procédé, d’une élégante simplicité, qui garantit de hautes performances dans le traitement des NOX, réunit une grande efficacité et un fonctionnement robuste et fiable.