Eliminación de so2 por inyección de sorbentes en calderas de carbón pulverizado. Caracterización y modelado de la sulfatación de sorbentes calcáreos

Résumé

La combustión de carbón en calderas de carbón pulverizado es la tecnología más utilizada para la producción de energía eléctrica a partir del carbón y dependiendo de sus características puede generar importantes problemas medioambientales debido a las emisiones de SO2 y de NOx. La inyección de sorbentes cálcicos permite la reducción de las emisiones de SO2. Su principal desventaja está en la baja utilización del sorbente debido a las altas temperaturas y bajos tiempos de residencia del proceso. Se ha abordado el estudio del proceso global de retención de SO2 en calderas de carbón pulverizado con el fin de mejorar el aprovechamiento del sorbente y la retención de SO2 en caldera. Con este propósito se ha diseñado, construído y puesto a punto una instalación de caracterización con un lecho arrastrado y un sistema de alimentación de sólidos muy finos para realizar la inyección de sorbentes en condiciones similares a las existentes en calderas de carbón pulverizado. Se ha realizado la caracterización de distintos sorbentes cálcicos (calizas e hidróxidos), estudíandose el efecto de las principales variables de operación: relación molar Ca/S en la alimentación, concentración de SO2 en los humos, temperatura del reactor y tiempo de residencia sobre la retención de SO2, la conversión del sorbente y la evolución de su superficie y estructura porosa. Se han mejorado el aprovechamiento del sorbente y la retención de SO2 en el proceso, preparando sorbentes con aditivos, las retenciones conseguidas con estos sorbentes eran muy superiores a las obtenidas con el hidróxido comercial, llegando a alcanzar valores importantes cuando se hidrata con una solución etanol/agua y se añadía lignosulfato cálcico y NaCl. Además, se ha profundizado en el conocimiento de los procesos de calcinación-sinterización y de calcinación- sintetización-sulfatación que se producen, determinando los parámetros ci