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Sep 02, 2023

Topsoe ajuda a mineração a transformar emissões de SO2 em ácido comercial com tecnologia WSA

Como fornecedora líder de tecnologias de ar limpo, a Topsoe, sediada na Dinamarca, está bem posicionada para ajudar as empresas a cumprir regulamentações cada vez mais rigorosas. Tecnologias de ar limpo no âmbito da Topsoe

Como fornecedora líder de tecnologias de ar limpo, a Topsoe, sediada na Dinamarca, está bem posicionada para ajudar as empresas a cumprir regulamentações cada vez mais rigorosas. As tecnologias de ar limpo no escopo da Topsoe incluem WSA (ácido sulfúrico de gás úmido) para redução de enxofre, SNOX para remoção de dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e partículas, filtros catalíticos que removem poeira, NOX e VOC e catalisador de oxidação DNOOCK.

A Topsoe afirma fornecer uma solução ponta a ponta, incluindo licenciamento de tecnologia, engenharia básica, equipamentos proprietários, serviços técnicos para construção, comissionamento e start-up, treinamento de operadores de clientes, catalisador produzido internamente e uma equipe experiente e dedicada .

A empresa afirma: “A indústria metalúrgica possui múltiplas fontes de emissões de SO2 e, de acordo com as legislações vigentes, há necessidade de priorizar a redução dessas emissões. Os gases pobres de SO2 gerados na indústria metalúrgica podem ser utilizados de forma responsável pela tecnologia WSA líder da Topsoe. WSA é uma tecnologia altamente eficiente e econômica para redução de SO2 proveniente de emissões industriais, utilizando apenas ar, água de resfriamento e água de alimentação de caldeira, sem emissões ou efluentes. Ao remover até 99,99% do teor de enxofre, a WSA garante a conformidade com os padrões e legislações de emissão.”

A tecnologia WSA baseia-se no princípio de conversão de SO2 em ácido sulfúrico de qualidade comercial (H2SO4), que pode então ser utilizado numa variedade de aplicações industriais, abrindo oportunidades comerciais. Assim, o processo não só reduz as emissões de SO2, que é um dos principais contribuintes para a chuva ácida e a poluição atmosférica, mas também produz um subproduto valioso. Dependendo da concentração de enxofre, o vapor superaquecido de alta pressão é cogerado, reduzindo ainda mais os custos operacionais.

Topsoe diz que a WSA tem diversas vantagens sobre as alternativas industriais para redução de SO2 na indústria metalúrgica. As alternativas industriais no mercado são unidades de gás seco e lavadores. A tecnologia de gás seco inclui uma etapa catalítica para converter SO2 em SO3 e uma etapa de absorção para absorver o SO3 em ácido sulfúrico. Os purificadores injetam um líquido no gás de combustão, comumente NaOH, H2O2 e Mg(OH)2 na indústria metalúrgica, que reage com o SO2 e o remove. “No entanto, ambas as tecnologias enfrentam problemas críticos na sua aplicação. As unidades de gás seco apresentam problemas quando funcionam com teores mais baixos de SO2, e os lavadores são muito caros, pois usam grandes quantidades de produtos químicos cada vez mais caros e produzem muitos resíduos de baixo ou nenhum valor.”

WSA é um processo de ácido sulfúrico de gás úmido que, diferentemente do processo de gás seco, não requer a secagem do gás residual SO2 antes de entrar no catalisador de conversão. A planta WSA é composta por um conversor de SO2 que utiliza dois ou três leitos de catalisador VK-WSA, condensador WSA proprietário da Topsoe, troca de calor integrada com um tambor de vapor e um queimador de inicialização.

No conversor SO2, o SO2 é oxidado em SO3, seguido de hidrólise em ácido sulfúrico. Ambas as reações são exotérmicas, o que é utilizado por estratégias bem projetadas de troca de calor e controle de processo. Isto permite que a unidade seja operada facilmente em baixas concentrações de SO2 entre 0,1-6-0%v, mantendo ao mesmo tempo um desempenho ideal. A eficiente troca de calor e o calor extra recuperado dos processos de hidrólise e condensação permitem que o processo WSA opere em um ponto autotérmico muito baixo, até 1,8%v.

O ponto autotérmico é a concentração mínima de SO2 necessária para que o processo seja autossustentável, ou seja, pode produzir calor suficiente para manter a temperatura necessária sem a necessidade de aquecimento externo. “Isso significa que o processo WSA pode operar em concentrações de SO2 muito mais baixas do que outros processos de produção de ácido sulfúrico, sem aquecimento externo ou consumo de gás combustível em operação constante, reduzindo assim o impacto ambiental e melhorando a eficiência.”

A tecnologia WSA da Topsoe foi projetada para lidar com as flutuações no gás SO2 metalúrgico que podem surgir devido à operação intermitente de unidades de fundição/torradeira a montante. A unidade WSA consegue isso utilizando uma grande troca direta de calor e um controle de temperatura muito rápido. A unidade WSA pode lidar automaticamente com grandes flutuações no fluxo do gás de alimentação e na concentração de SO2, sem a necessidade de interferência do operador. Isso ocorre porque a unidade é capaz de ajustar seus parâmetros de processo em tempo real para manter condições ideais para a conversão de SO2 em ácido sulfúrico.