TÉCNICA DE LA REDUCCIÓN SELECTIVA CATALÍTICA (SCR)

Consideraciones de diseño.- Los sistemas de reducción selectiva catalítica (SCR) reducen el NOx contenido en los humos, por vía catalítica, dando lugar a N2 y H2O, mediante la utilización de amoniaco como agente reductor. Esta tecnología constituye el método más eficiente de reducir las emisiones de NOx cuando se requieren altas eficiencias (70÷ 90%). Las reacciones de reducción del NOx tienen lugar cuando los humos atraviesan la cámara catalítica; antes de que éstos entren en el catalizador, se inyecta el amoniaco y se mezcla con el flujo de humos. 

La técnica de reducción selectiva catalítica (SCR) se utiliza cuando se requieren altas eficiencias de eliminación de NOx en calderas industriales y energéticas, que quemen madera, gas, aceite o carbón 

Los sistemas (SCR) (650ºC) eliminan el NOx de los gases de combustión mediante su reacción con el amoniaco inyectado (líquido o gaseoso); el NH3 se absorbe por la superficie del catalizador a base de óxidos metálicos, como por ejemplo, (V2O5 ó WO3 sobre TiO2) y reacciona con los NOx en presencia de O2, formando H2O y N2, de acuerdo con las reacciones:

Al igual que en el caso de los sistemas (SNCR), las reacciones de los sistemas de reducción selectiva catalítica (SCR) tienen lugar dentro de un campo óptimo de temperaturas. Existen una gran variedad de agentes catalizadores; la mayoría opera en un margen de temperaturas de 450 a 840ºF (232 a 449ºC), estando las óptimas entre 675 y 840ºF (357 y 449ºC). 

La temperatura mínima varía y depende: 

• Del combustible 
• De las especificaciones de humos 
• Del agente catalizador 
• Del contenido de SO2 que tengan los humos.

Equipo necesario para el control de los sistemas de eliminación de NOx.

Para el correcto funcionamiento de esta instalación, ya sea una instalación con SCR o con SNCR se necesitaran termómetros y manómetros. 

En cuanto los termómetros se deben tener de 2 tipos: 

• Termómetros de lectura directa 
• Termómetros que manden señal al centro de control. 

Los termómetros de lectura directa se pondrán termómetros bimetálicos, ya que tienen un rango de funcionamiento muy grande que excede al rango de trabajo del sistema, por su sencillez y su precisión. Además de disponer de indicación en el propio equipo y por ser fácil su instalación o substitución. 

En cuanto a los termómetros para lectura a distancia se tiene más opciones, ya que se podrán usar termocuplas, pero solo las Tipo R, S, K (Su Tº Max es superior a los 1000ºC). 

También podremos utilizar un termómetro de resistencia de platino, ya que su temperatura máxia de uso es muy cercano a los 1000ºC y esa es la temperatura máxima a la que se debe insertar por ejemplo el amoniaco ya que por encima de esta temperatura se descompone y no haría el deseado efecto dentro de los humos de la salida de la caldera.

En cuanto a los manómetros dependerá de la ubicación de los mismos dentro del sistema y de que se quiera controlar. 

Así si queremos controlar por ejemplo si los filtros de aire están colmatados o no, se pondrá un manómetro diferencial con las tomas de presión en cada lado del filtro. Eso no indicara en qué grado esta colmatado (sucio/tapado) el filtro. 

Para medir las presiones del interior del sistema de instalarán manómetros absolutos que darán información sobre la presión a la que se encuentra los distintos puntos a controlar del sistema.

En la imagen vemos el suministro y el control de la mezcla de NH3/ aire de un sistema de SCR. Mediante manómetros diferenciales entre la salida de los ventiladores y la parte exterior (Presión de referencia o Atmosférica) podremos saber si los ventiladores están trabajando correctamente y aportando las cantidades de aire demandadas.