Metodologia de disseny de sistemes de reducció catalítica selectiva de NOx de fums de combustió dièsel de fonts fixes

Abstract

El present projecte desenvolupa la metodologia de disseny per realitzar el disseny d’un dels sistemes de reducció d’òxids de nitrogen (NOx) més emprat en la indústria tèrmica i elèctrica, el sistema de reducció catalítica selectiva (SCR). Abans de desenvolupar el projecte en si, s’ha fet una recerca sobre la formació dels NOx a partir dels gasos de combustió, així com l’impacte ambiental i a la salut. Aquesta recerca ha estat complementada amb l’estudi de la legislació sobre qualitat de l’aire i fums de combustió. S’ha realitzat una recerca sobre les característiques generals dels motors dièsel per tal de situar les condicions d’operació del sistema SCR. S’ha estudiat els diferents processos de reducció, primaris i secundaris, dels NOx, justificant la solució adoptada. Un cop determinada la solució, el sistema SCR, s’ha estudiat el procés sobre els catalitzadors monolítics de pentòxid de vanadi (V2O5) sobre una base d’òxid de titani (TiO2). Aquest estudi ha permès establir un mètode de dimensionament, el qual ha estat aplicat mitjançant una simulació numèrica, obtenint resultats de perfils de concentracions de NOx, longitud del reactor i pèrdues de càrrega a diferents temperatures d’operació. A partir dels resultats obtinguts de la simulació s’ha procedit a fer el càlcul i dimensionat dels elements que formen una instal·lació SCR. Per últim, acabat el càlcul de la instal·lació, s’ha realitzat un estudi d’impacte ambiental i una avaluació econòmica, que inclou un pressupost i un cost anual de funcionament, comparant l’adaptació del sistema SCR a una instal·lació ja existent i un sistema SCR en una instal·lació nova.