Aurora Soler Guillén
1
Contaminación atmosférica
Cont. primarios Cont. secundarios
• Problemas medioambientales• Deterioro de la salud humana
Gestión de la contaminación
Reducción a niveles permitidos
2
Gas incoloro. TÓXICO.
Olor fuerte y asfixiante.
Naturales:- Actividad volcánica.- Descomposición de materia vegetal.
Antropogénicas:- Centrales térmicas.- Combustión de derivados del petróleo.- Craqueo del petróleo.- Metalurgia.
3
71%
18%
5%6%
FUENTES ANTROPOGÉNICAS
Centrales térmicas
Combustión de petróleo
Craqueo de petróleo
Metalurgia
Las emisiones mundiales anuales de SO2 se estiman en 200 millones de toneladas, casi la mitad procedente de
fuentes industriales.4
Inductor de la lluvia ácida:
- Aguas superficiales.
- Bosques.
- Materiales.
Producto irritante de las vías respiratorias.
- Bronquitis
- Neumonía.
5
Objetivo: Eliminación o reducción hasta nivelesaceptables de los agentes cuya presencia en laatmósfera puede ocasionar efectos adversos en lasalud, efectos perjudiciales sobre las plantas y losanimales, daños a materiales de valor económico parala sociedad y al medio ambiente.
Métodos convencionales (no electroquímicos).
Métodos electroquímicos.
6
Antes de la combustión:
Utilización de combustibles con menor contenido en S
Durante la combustión:Inyección de absorbente seco en la caldera
Después de la combustión:Lavadores por vía húmeda
Sistemas de automatización/secado
Procesos regenerables
7
ABSORBENTE:
Caliza pulverizada, dolomita
o cal hidratada.
REACCIONES:
CaCO3 + calor CaO + CO2
Ca (OH)2 + calor CaO + H2O
CaO + SO2 + ½ O2 CaSO4 + calor
Reactor de lecho fluidizado 8
1. Absorción de SO2 en un electrolito acuoso.
2. Se convierte electrolíticamente:- Oxidación a sulfato:
Directamente sobre la superficie del ánodo. Material del ánodo:
Pd, Pt/Ti, grafito, carbón vítreo, etc. pH de la disolución.
Usando un mediador redox. Oxidación catalítica con oxígeno y regeneración
catalítica del catalizador.
- Reducción a azufre.
9
El efluente se mezcla con N2 y CO2.
Electrolito: Disol. de H2SO4 al 5%
Reactor cilíndrico:
Ánodo: Pt
Cátodo: Ti
Membrana catiónica
Reacción de oxidación:
SO2 +2H2O SO42- + 2H+ + H2
formándose H2 en el cátodo.Reactor electroquímico
10
11
Mediador redox: Homogéneo o Heterogéneo.
Proceso en células o ex células.
Ventajas: Evita consumir grandes cantidades de agentes químicos.
Menor tiempo de tratamiento (50-100s).
Empleo de un mediador heterogéneo: Elimina la separaciónde los productos de reacción del mediador.
Alto porcentaje de eliminación de SO2
12
Condiciones: TAMBIENTE, PATMOSFÉRICA, medio ácido.
Sistema electroquímico:
Ánodo (Pt/Ti) / Cátodo (DSA)
- Celda electroquímica Membrana de Nafion
Anolito: AgNO3 / Catolito: H2SO4
- Unidad de tratamiento de gases.
13
Ánodo: Oxidación de SO2 a H2SO4.
Cátodo: Reducción de Cu2+ a cobre.
Ventajas:- El voltaje de la célula es menor comparado al proceso que
no utiliza cobre.
- El consumo de corriente es menor.
14
La minimización de la emisión de óxidos de azufre es unproblema medioambiental serio, que ha obligado a adoptarmedidas para garantizar la calidad del aire.
Las medidas adoptadas incluyen la utilización de combustiblesde bajo contenido en S, absorción del dióxido de azufre in situ oen etapas posteriores y otros post-tratamientos de eliminacióncomo los procesos electroquímicos.
Los procesos electroquímicos no resultan rentables, dado quenecesitan mucha más energía que los métodos convencionales.Por ello, no son competitivos económicamente con estos últimos.Sin embargo, la aplicación de esta técnica implica que no hayefluentes químicos peligroso y además, los productos obtenidosson reutilizables.
15
[1] K. Scott, W. Taama, H. Cheng, Towards an electrochemicalprocess for recovering sulphur dioxide, Chem. Eng. J. 73 (1999)101–111.
[2] K. Scott, W.M. Taama, An investigation of anode materials inthe anodic oxidation of sulphur dioxide in sulphuric acidsolutions, Electrochim. Acta 44 (1999) 3421–3427.
[3] U.T. Un, A. Savas Koparal, U.B. Ogutveren, Sep. Purif.Technol. 53 (2007) 57.
[4] T. Raju, A sustainable mediated electrochemical process forthe abatement of NOx from simulated flue gas by usingAg(I)/Ag(II) redox mediators. Electrochimica Acta.
16
17