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Procédé par voie sèche

Les procédés par voie sèche injectent typiquement un réactif sec dans les fumées en amont d'un séparateur de particules (à l'exception du lit fixe).  Le séparateur de particules est généralement un filtre à manches ou un électrofiltre.  Les procédés par voie sèche sont conçus pour capter les composants gazeux acides (principalement SO2, HCl, HF, SO3) en les neutralisant avec des absorbants basiques. Tous les procédés par voie sèche peuvent utiliser de l'hydroxyde de calcium Ca (OH)2 et ne produisent pas d'effluent liquide résiduel à traiter, contrairement à un procédé par voie humide.

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Lhoist propose une gamme complète de réactifs Sorbacal® pour les différents polluants captés par voie sèche. Leurs avantages sont les suivants :

  • performance supérieure de captation
  • consommation réduite d'absorbants
  • production réduite de résidus

Les procédés par voie sèche servent également à capter les micropolluants par injection des réactifs Sorbacal® Micro. Les principaux types de micropolluants qu'il faut capter sont le mercure (Hg), les composants organiques tels que les dioxines / furanes (PCDD / PCDF), les biphényles polychlorés (PCB), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les odeurs.

Le réactif pour les micropolluants peut être injecté séparément de l'hydroxyde de calcium ou sous forme de mélanges spécifiques pour capter les composants gazeux acides en même temps que les micropolluants. Les métaux volatils comme le sélénium et l'arsenic sont captés grâce à une réaction chimique avec les absorbants d'hydroxyde de calcium et ne nécessitent pas d'autres réactifs. Les procédés par voie sèche associés à des solutions d'absorbants sur mesure et de haute qualité optimisent les performances de captation et réduisent la production de résidus et les coûts de traitement.

Ayant une grande expérience des différents types de procédés, nos spécialistes vous aideront à optimiser vos procédés par voie sèche.

Traitement par voie sèche - DSI

Le traitement des fumées par voie sèche est un procédé relativement simple et polyvalent. Il consiste en l'injection par voie sèche d'un ou de plusieurs réactifs dans les fumées en amont de l'équipement de filtration, habituellement un filtre à manches ou un électrofiltre. L'absorbant réagit avec les polluants en une seule fois. Le traitement par voie sèche permet la captation simultanée des composants gazeux acides au moyen d'hydroxyde de calcium Ca(OH)2 par exemple, et des micropolluants.
La réaction entre les polluants en phase gazeuse et l'absorbant se produit dans le réacteur ou dans le conduit de fumées et se poursuit dans le filtre, en particulier au moyen d'un filtre à manches. Les produits de la réaction et les cendres volantes issus du procédé sont captés par un équipement de filtrage en aval.

Solutions Lhoist

L'efficacité du traitement par voie sèche dépend de paramètres liés au procédé :

  • température et humidité des fumées
  • concentration des polluants
  • dispersion de l'absorbant dans les fumées
  • temps de séjour
  • propriétés qualitatives de l'hydroxyde de calcium, y compris le Ca(OH)2 disponible, la surface spécifique et le volume poreux
  • équipement de filtration

Il a été démontré que le traitement par voie sèche avec les produits Sorbacal® permet d'atteindre un rendement de captation très élevé (> 99 % pour le SO3, SO2, l'HF et l'HCl).

Bénéfices

  • Approche multi-polluants
  • Faible coût d'investissement
  • Faible encombrement
  • Délai réduit entre la conception et la mise en service
  • Perte de production limitée pendant l'installation
  • Pas de consommation ou de rejet d'eau
  • Pas d'impact sur la température des fumées
  • Consommation d'énergie très limitée
  • Technologie complémentaire flexible

Le procédé par voie sèche peut être facilement adapté de sorte à répondre à des impératifs plus stricts de limites d'émission ou pour cibler l'élimination de polluants supplémentaires en déterminant le meilleur réactif à utiliser et en optimisant le système de traitement par voie sèche.

Traitement à Ultra Haute Température - UHT

Dans ce procédé, de l'hydroxyde de calcium sec (Ca(OH)2) est injecté directement dans le four à une température comprise entre 850 et 1 050° C, c'est-à-dire en amont de toute installation supplémentaire de traitement des fumées.
L'absorbant se décompose instantanément en une forme poreuse et extrêmement réactive de chaux vive qui neutralise sélectivement le SO2. Dans ces conditions, la captation de gaz acide est très efficace car la réaction de compétition avec le CO2 ne peut pas se produire à des températures aussi élevées. La captation de gaz acides halogènes est plus limitée. Cependant, l'absorbant injecté continuera à réagir dans le traitement en aval, pour éliminer ces polluants.

Solutions Lhoist

Sorbacal®SPS est l'absorbant le plus efficace pour ce type d’injection spécifique .

Bénéfices

Associé à une installation de traitement des fumées en aval, le traitement UHT est une solution extrêmement efficace et flexible pour le prétraitement des gaz concentrés en SO2 ou pour le traitement des pics de SO2.

Chaudière à lit fluidisé (Circulant) - CFB/FBB

Dans un lit fluidisé circulant ou une chaudière à lit fluidisé, les particules combustibles sont mises en suspension dans un lit à haute température (800-900° C) de matières solides fluidisées : combustible, sable, cendres, etc. De l'air est soufflé à travers ce lit pour le maintenir fluidisé et apporter l'oxygène nécessaire à la combustion. Lorsque du CaCO3 calcaire est ajouté au lit chaud, il se décompose, ce qui entraîne une captation sélective du SO2 similaire à celle d'un traitement UHT.

Solutions Lhoist

Lhoist a développé une gamme de produits calcaires Sorbacal® C proposés dans des granulométries adaptées aux conditions d'écoulement spécifiques des différentes technologies de combustion CFB / FBB. Le mélange de ces produits avec un combustible garantit un temps de séjour plus long pour les particules de calcaire dans le lit fluidisé, améliorant ainsi la performance de captation in situ du SO2.

Bénéfices

La captation in situ du SO2 est une solution simple et efficace qui permet de contrôler les émissions de SO2 dans les installations fonctionnant avec des technologies CFB/FBB. Lorsqu'elle est couplée à une installation de traitement des fumées en aval, elle garantit le prétraitement de gaz fortement concentrés en SO2.

Notre gamme de produits

Procédé à Recirculation - CDS

La technologie de recirculation a été développée pour capter le SO2 dans les centrales au charbon. Aujourd'hui, elle est également appliquée au traitement des fumées pour les fours industriels et les chaudières qui utilisent la biomasse, les déchets industriels ou les déchets municipaux comme combustibles. Le procédé à recirculation permet d'éliminer les composants gazeux acides et les micropolluants. Il consiste en la recirculation des résidus de filtration composés des produits de réaction de l'absorbant et des cendres volantes issues du filtre. Les équipements de recirculation fonctionnent exclusivement avec des réactifs calciques.

Le procédé CDS est généralement composé d'un réacteur suivi d'un filtre destiné à collecter les résidus solides. Une fraction importante des sous-produits issus de l'unité de filtration est recyclée et réinjectée au niveau du réacteur. Dans la plupart des cas, les résidus sont humidifiés ou de l'eau est ajoutée au niveau du réacteur. L'ajout d'eau joue non seulement un rôle déterminant dans le contrôle de la température du procédé mais permet aussi d'améliorer les performances d'abattement. Certaines installations utilisent de la chaux vive (CaO) et non de la chaux hydratée (Ca(OH)2, qui est préalabrement hydratée avant d'être injectée dans le procédé de traitement.

Solutions Lhoist

Les performances d'un procédé CDS sont déterminées par le taux de recirculation et l'humidité des résidus recyclés. La substitution d'une chaux hydratée standard par Sorbacal® CDS permet non seulement de doubler le niveau d'humidité des sous-produits mais aussi d'améliorer leur comportement mécanique. Ces propriétés permettent d'optimiser significativement les performances des procédés CDS. Si besoin, l'abattement des micropolluants peut être assurées par une injection complémentaire de charbon actif, coke de lignite ou Sorbacal® Micro.

Bénéfices

La recirculation des sous-produits de réaction permet, en particulier quand elle combinée à l'humidification des résidus, de réduire la consommation de réactif. Elle permet également d'atteindre des taux d'abattement des gaz acides élevés : plus de 99% pour SO2, SO3, HCl et HF. 

Les procédés CDS rencontrent un succès croissant dans la mesure où leur niveau d'investissement est inférieur aux procédés humides et où il permettent une approche "multi-polluants". Lhoist, les sociétés d'ingiéniéries et constructeurs développent conjointement ces procédés dans une optique d'optimisation de performances et de réduction de la consommation de réactif.

Lit Fixe - PBA

Cette technologie est principalement appliquée à l'industrie de production de briques et de tuiles pour le traitement des fumées en aval des fours tunnel, habituellement pour capter l'HF, le SO3 et l'HCl des fumées dont le débit est faible.
Avec le procédé à lit fixe, les fumées circulent, de manière transversale ou à contre-courant, dans un réacteur rempli d'un absorbant sous forme de granulés. Le réactif descend par gravité à travers le réacteur et est éliminé au fond du lit fixe. La performance de captation d'un procédé à lit fixe conventionnel au moyen de calcaire naturel est très satisfaisante pour le SO3 et l'HF (> 95-98 %) mais plutôt limitée pour l'HCl (20-30 %) et le SO2 (10-20 %).

Solutions Lhoist

Sorbacal® C, un réactif calcaire naturel à base de CaCO3 sous la forme de « copeaux », est généralement utilisé pour les procédés à lit fixe. Pour optimiser la performance de captation, nous recommandons Sorbacal® G : des particules granulées sphériques composées de CaCO3 et de Ca (OH)2. La teneur résiduelle en Ca(OH)2 combinée à la porosité et à la surface spécifique plus élevées des granulés permet d'obtenir des taux de captation largement plus élevés pour l'HCl (> 70 %) et le SO2 (30-35 %). Avec un procédé à lit fixe à plusieurs étages, des taux encore plus élevés ont été obtenus pour l'HCl et le SO2 (> 80 %).

Bénéfices

Le lit fixe est particulièrement adapté aux procédés industriels qui libèrent des polluants acides de manière irrégulière par pic. Sorbacal® G augmente considérablement la performance de captation de l'HCl et du SO2. En cela, c'est une alternative intéressante à intégrer à de nouvelles applications, comme la désulfuration des moteurs diesel marins.

Contactez nos spécialistes afin de déterminer la solution optimale pour vos procédés et vos installations.