Polluants ciblés

Où trouver l'acide chlorhydrique (HCl) ?

L'acide chlorhydrique est le principal polluant acide des Unités de Valorisation Énergétique des déchets (UVE), mais il peut également être produit par des procédés de fabrication industriels comme la production de ciment et certaines centrales électriques alimentées aux combustibles fossiles.

Il existe des lois et des réglementations nationales et locales concernant les émissions de HCl.  Par exemple, le nouveau cadre juridique pour la valorisation énergétique des déchets en Europe (BREF WI) exige des valeurs limites d'émission comprises entre 2 et 8 mg/Nm³. Ainsi, le HCl doit être éliminé jusqu'à des valeurs très faibles, avec des efficacités d'élimination supérieures à 99,9 %.

SOLVAir® pour l'élimination de l'acide chlorhydrique (HCl)

Les produits SOLVAir® à base de bicarbonate de soude, de sodium, et de trona, réagissent avec le HCl et permettent son abattement à des niveaux très bas (inférieur à 5 mg/Nm3) avec une efficacité des réactifs élevée.

SOLVAir®, les réactifs les plus performants.

L'injection de réactifs secs SOLVAir® à base de sodium, en amont d'un dispositif d'élimination des poussières, est un procédé très simple et efficace par rapport aux autres technologies de traitement des gaz de combustion. Il permet l'élimination du HCl à des taux plus élevés que d'autres types de réactifs secs.
De plus, le procédé n’utilise pas d’eau, il n'y a donc aucun effluent liquide à traiter.

La réaction de neutralisation du HCl avec le réactif SOLVAir®.

Réactions de neutralisation des acides à l'aide du réactif SOLVAir® à base de sodium :

• ALCALI + GAZ ACIDE → SEL 
• NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O 

Réaction de neutralisation dU HCl par le trona :

• NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3HCl → 3NaCl + 2CO2 + 4H2O

 
Les produits SOLVAir® à base de sodium sont sûrs, non corrosifs et très efficaces pour le contrôle des émissions atmosphériques !

Où trouver du dioxyde de soufre (SO2)

Le dioxyde de soufre est émis par les installations de production de chaleur et d'électricité telles que les chaudières industrielles et les centrales électriques, mais aussi par les industries du ciment, du verre, de la fibre de verre, de la laine minérale, de la céramique, du métal et des déchets énergétiques. Le soufre contenu dans le combustible ou dans la matière première est principalement transformé en dioxyde de soufre (SO2) lors de la combustion. Généralement, plus de 98 % des oxydes de soufre présents dans les gaz de combustion des chaudières sont du SO2, le reste étant du SO3.

Législations sur le dioxyde de soufre (SO2)

Il existe des lois et réglementations nationales et locales concernant les émissions de SOx (SO2 et SO3), ainsi que des réglementations au niveau sectoriel, qui s'appliquent à de nombreuses industries différentes, telles que la production d'énergie à partir de combustibles fossiles, les installations de combustion, le fer et l'acier, le ciment et le calcaire, le verre, etc. En Europe, ces documents BREF imposent des valeurs limites d'émission jusqu'à 30 mg/Nm³ et des taux d’élimination du SO2 entre 50 et parfois plus de 98%.

Les Solutions SOLVAir® pour éliminer le dioxyde de soufre (SO2)

La solution SOLVAir® consiste à utiliser une injection de réactif sec à base de bicarbonate de sodium ou de produits à base de trona pour l'épuration des fumées acides.

Des taux d'abattement incomparables grâce à SOLVAir®.

Pour certaines chaudières du secteur des services publics, le traitement du SO2 à l'aide de laveurs humides est trop coûteux. L'injection de réactif sec tend à être le choix le plus économique pour ces industries. Le réactif à base de sodium est injecté à sec et dispersé dans le conduit, ce qui permet d'abattre le SO2 à de très faibles niveaux (des réductions de plus de 99% ont été mesurées) afin de respecter les réglementations les plus sévères. Il est particulièrement efficace lorsqu'il y a des concentrations fortement variables de SO2 à traiter. 

Réactions de neutralisation du dioxyde de soufre (SO2) avec les réactifs SOLVAir®

Réactions de neutralisation des acides à l'aide des réactifs SOLVAir® :

• ALCALI + GAZ ACIDE → SEL 
• 2 NaHCO3 + SO2 + ½ O2 → Na2SO4 + 2 CO2 + H2O 

Réactions de neutralisation du SO2 par le trona :

• 2 NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3 SO2+ ½ O2 → 3 Na2SO4+ 4 CO2+ 3 H2O

 
Les produits SOLVAIR® à base de sodium sont sûrs, non corrosifs et constituent une solution très performante pour le contrôle des émissions atmosphériques !

Où se trouve le trioxyde de soufre (SO3) ?

Le trioxyde de soufre est émis par des installations de production de chaleur et d'électricité, telles que les chaudières industrielles et les centrales électriques, mais aussi dans les industries du ciment, du verre, de la fibre de verre, de la laine minérale, de la céramique, des métaux et des déchets énergétiques. Le soufre présent dans le combustible ou dans les matières premières est transformé en dioxyde de soufre (SO2) principalement pendant la combustion. En général, environ 2 % des oxydes de soufre présents dans les gaz de combustion des chaudières sont des SO3, le reste se composant de SO2. Dans les procédés de fabrication, tels que la production de céramique et de verre, ce pourcentage peut être beaucoup plus élevé (>10%).

Des problèmes de corrosion et de formation de sel

Comme le SO3 a un point de rosée acide supérieur à 100°C (212°F), de la condensation sur les points froids peut facilement se produire, générant de la corrosion sur les pièces métalliques. De plus, en raison de sa grande réactivité avec l'ammoniac (NH3), il forme des dépôts de sel d'ammonium, et des concentrations très faibles de SO3 (moins de 10 mg/Nm³) sont nécessaires dans les applications de valorisation énergétique des déchets pour pouvoir faire fonctionner en aval les systèmes catalytiques DeNOx à basse température (180-200°C, 356-392°F).

Les solutions SOLVAir® pour le SO3

La solution SOLVAir® consiste en l'injection de sorbant sec de bicarbonate de sodium ou de produits à base de trona pour l'épuration des gaz de combustion.

Élimination ciblée du SO3

En utilisant ces produits, le SO3 peut soit être spécifiquement éliminé d'un flux gazeux contenant à la fois du SO2 et du SO3, soit être réduit à de très faibles concentrations (< 0,1 mg/Nm³). Dans certains cas, une forte élimination du SO2 est également visée simultanément.  
Par conséquent, pour les procédés industriels générant du SO3, l'injection de réactif sec avec un réactif broyé à base de sodium est souvent le choix le plus efficace et économique.

Réactions de neutralisation du SO3 avec le réactif SOLVAir®.

Réactions de neutralisation du SO3 avec le réactif SOLVAir®.

• ALCALI + GAZ ACIDE → SEL 
• 2 NaHCO3 + SO3 → Na2SO4 + 2 CO2 + H2O 

Réactions de neutralisation du SO3 par le trona :

• 2 NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3 SO3 → 3 Na2SO4 + 4 CO2 + 3 H2O

 
Les produits à base de sodium SOLVAir® sont sûrs, non corrosifs et constituent une solution très performante pour le contrôle des émissions atmosphériques !

L'acide fluorhydrique est un acide fort qui contribue aux pluies acides et peut avoir un impact important sur la flore autour d'un point d'émission, ainsi que sur la santé humaine.

Où trouver de l'acide fluorhydrique (HF) ?

Dans la production de tuiles, d'argile expansée et de briques, où un grand nombre de petites unités de production ont besoin de systèmes de contrôle des émissions atmosphériques simples et efficaces, la gamme de produits SOLVAir® permet aux utilisateurs de respecter les réglementations locales et de réduire les coûts de traitement des gaz de combustion.

Une série de gaz acides à réduir

Dans la fabrication des tuiles (tuiles en terre cuite, briques et carreaux de sol), les systèmes de purification des gaz de combustion doivent prendre en compte tous les principaux polluants acides : dioxyde de soufre (SO2), acide chlorhydrique (HCl) et acide fluorhydrique (HF). La production d'émail et de verre spécial est également concernée par les émissions de HF.

Législation sur l'acide fluorhydrique (HF)

Il existe des lois nationales et locales, ainsi que des réglementations au niveau sectoriel concernant les émissions de HF. En Europe, pour diverses industries, les valeurs limites d'émission pour les HF sont généralement de 1 mg/Nm³ ou moins.

Solution SOLVAir® pour l'acide fluorhydrique (HF)

La solution SOLVAir® consiste en l'injection de réactif sec de produits à base de sodium pour l'épuration des gaz de combustion.

Réactions de neutralisation de l'acide fluorhydrique (HF) avec le réactif SOLVAir®.

Neutralisation des acides à l'aide de bicarbonate de sodium :

• ALCALI + GAZ ACIDE → SEL 
• NaHCO3 + HF → NaF + CO2 + H2O 

Neutralisation du HF le par trona : 

• NaHCO3*Na2CO3*2H2O + 3 HF → 3 NaF + 2 CO2 + 4 H2O

 
Les produits SOLVAir® à base de sodium sont sûrs, non corrosifs et constituent une solution très performante pour le contrôle des émissions atmosphériques ! Avec les produits à base de sodium SOLVAir®, les réglementations locales concernant les polluants acides sont facilement respectées. L'expérience a également montré que le bicarbonate donne des résultats dont l'efficacité peut être démontrée.

Les poussières désignent les particules fines et les gouttelettes liquides d'aérosols suffisamment petites pour être aéroportées. Les particules fines (PM10, PM2.5) et les gouttelettes acides comme les aérosols de SO3 peuvent pénétrer dans les poumons et nuire gravement à la santé.

Où trouve-t-on les poussières et les aérosols ?

Dans des procédés de combustion utilisant des combustibles solides ou liquides et divers procédés de fabrication.

Législation relative aux poussières et aux aérosols

Il existe des lois et des réglementations nationales et locales concernant les poussières. Les valeurs limites d'émission de particules sont conformes aux niveaux qui peuvent être atteints par filtration avec des filtres à manches, à savoir 5 à 10 mg/Nm³.

 Limites de l'inhalation

Par exemple, la Commission Européenne réglemente la part inhalable de la pollution par les poussières (Directive 2008/50/EC on ambient air quality and cleaner air for Europe) en raison de sa capacité à pénétrer dans les poumons et de son impact potentiel non négligeable pour la santé. Il n'existe cependant pas encore de valeurs limites d'émission spécifiques pour les particules fines (PM10, PM2.5).

Solution SOLVAir® pour les poussières et les aérosols

En utilisant les produits SOLVAir® à base de sodium, les gouttelettes d'acide sont facilement neutralisées et la filtration avec un filtre à manches réduit les émissions de poussières à des niveaux proches de zéro.

Electrofiltres complémentaires

À certains emplacements, les électrofiltres (ELF) sont la technologie antipollution de référence pour la réduction des émissions de poussières. L'utilisation de réactifs sodiques injectés avant l'ELF en améliore les performances, réduisant ainsi davantage les émissions de poussières.

Filtres à manches supplémentaires

Lorsqu'il est utilisé comme réactif sec injecté dans un carneau avant un filtre à manches, le bicarbonate de sodium réagit avec les gaz acides. Notre solution, en combinaison avec des dispositifs de filtration haute performance, permet d'atteindre des émissions de poussières inférieures à 1 mg/Nm3. 

Les oxydes d'azote sont parmi les polluants les plus répandus. Ils contribuent à la formation des pluies acides et sont la principale cause de la présence d'ozone troposphérique. Ils contribuent également à la formation de particules volatiles et leur impact géographique peut être considérable puisqu'ils sont facilement déplacés par les vents.

Où trouver des oxydes d'azote

Dans tous les procédés de combustion et de fabrication. Les NOx sont générés par tout processus de combustion à haute température où l'oxygène et l'azote sont présents.

Des réactions endothermiques naturelles

Ces oxydes d'azote se forment sous l'effet de la chaleur de la combustion qui provoque des réactions endothermiques entre l'azote et l'oxygène. Le monoxyde d'azote (NO) est généralement le principal composant, représentant 90 % des NOx.

Les procédés de combustion au gaz naturel génèrent des NOx lorsque l'azote de l'air réagit avec l'oxygène. Les procédés de combustion au charbon et au pétrole, ainsi que la combustion des déchets et de la biomasse génèrent également des NOx en raison de l'oxydation de l'azote contenu dans le combustible.

Législation sur les oxydes d'azote

Pour les installations européennes de valorisation énergétique des déchets, la plage des Valeurs Limites d'Émission (VLE) de NOx est de 50 à 150 mg/Nm³. Dans les zones urbaines, en raison de l'effet cumulatif des NOx provenant de la circulation automobile, les VLE les plus faibles sont souvent imposées.

SOLVAir® solution pour oxydes d'azote

La solution SOLVAir® consiste en l'injection d'un réactif sec à base de sodium pour l'épuration des gaz de combustion, ce qui évite le réchauffement des gaz de combustion lorsque des systèmes catalytiques DeNOx sont utilisés en aval.

En combinaison avec la réduction des émissions de SO2

Lorsqu'ils sont utilisés comme réactifs secs injectés en amont d'un filtre, les produits à base de sodium réagissent facilement avec les gaz acides. Dans certains cas, 10 à 20 % des réductions de NOx se produisent en même temps que l'élimination du SO2. 

Limiter les dépôts de (bi)sulfate d'ammonium

La réduction des NOx est souvent réalisée par l'installation d'un système de réduction catalytique sélective (SCR), qui utilise l'ammoniac ou l’urée et un catalyseur pour convertir les NOx en N2. Le SCR doit fonctionner à des températures assez élevées afin d'éviter le dépôt de (bi)sulfate d'ammonium sur la couche catalytique. Mais comme le bicarbonate de sodium a une réactivité élevée vis-à-vis du SO2, il laisse un très faible niveau de polluant restant, ce qui minimise le risque de formation et de dépôt de (bi)sulfate d'ammonium.

Une efficacité énergétique accrue

Par ailleurs, la fourchette de température de fonctionnement étendue des réactifs à base de bicarbonate permet d'éviter le refroidissement des gaz de combustion nécessaire à d'autres technologies.

La somme de ces atouts permet d'utiliser le dispositif catalytique DeNOx à la même température que le filtre à manches, économisant ainsi l'énergie sinon nécessaire pour réchauffer les gaz, et évitant l'émission de CO2 supplémentaire. De plus, une autre étape de récupération d'énergie de la chaleur des gaz purifiés peut alors être installée. Enfin, les réactifs SOLVAir® sont également compatibles avec les systèmes DeNOx non catalytiques (SNCR), qui injectent des solutions d'ammoniaque ou d'urée dans la zone de combustion.

Où se trouvent les micropolluants ?

Des micropolluants tels que les dioxines, les furanes et autres hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), ainsi que des composés organiques persistants (POP) et d'autres composés organiques sont souvent produits pendant la combustion.

Une série d'éléments toxiques

Ces produits sont dans la plupart des cas toxiques ou nocifs pour la santé humaine ou animale et peuvent contaminer les produits agricoles. Le contrôle de leurs émissions est une étape fondamentale pour éviter leur absorption par les organismes vivants.  

Les réglementations des micropollutants

Pour les installations européennes de valorisation énergétique des déchets, les valeurs limites d'émission imposées sont les suivantes :

• Dioxines et furanes : 0,1 ng TE/Nm³.
• Composés organiques du carbone (COT) : 10 mg/Nm³.

Aux États-Unis, il existe des dispositions spéciales pour le suivi des dioxines et des furanes, mais les limites réelles sont fixées individuellement pour chaque permis délivré par les autorités. Les limites de déclaration et d'application de la loi sont cumulatives, tout comme 0,1 gramme pour les dioxines et les composés de type dioxine, et sont réglementées en vertu du Toxic Release Inventory and Section 313 of the Emergency Planning and Community Right-to-know Act (EPCRA).

SOLVAir® pour les micropolluants

La solution SOLVAir® consiste en l'injection de réactif sec à base de sodium pour l'épuration des gaz de combustion.

Des réactifs efficaces renforcés avec du charbon actif

Les réactifs broyés à base de bicarbonate de soude sont très efficaces pour neutraliser les acides. Pour respecter les limites d'émission de dioxines et de furanes, les plus strictes dans l'incinération des déchets (généralement 0,1 ng TE/Nm³), il suffit d'injecter un adsorbant complémentaire (charbon actif ou coke de lignite) au bicarbonate de sodium.

Un système facile à installer

Cet adsorbant est ensuite séparé des gaz de combustion dans le filtre à manches, qui capte également les Produits Sodiques Résiduaires (PSR). Les valeurs d'émissions observées peuvent être très inférieures aux limites mentionnées ci-dessus. Le seul équipement nécessaire pour éliminer les dioxines et furanes est un système de stockage, de dosage et d'injection de l'adsorbant. 

Élimination simultanée de plusieurs polluants

Ce procédé permettra également d'éliminer d'autres micropolluants (HAP, POP, composés organiques, etc.). De plus, les micropolluants, en particulier les dioxines et les furanes, seront détruits par un catalyseur aval, utilisé pour le contrôle des NOx (SCR).

Les métaux lourds les plus critiques d'un point de vue environnemental sont les suivants:
le mercure (Hg), le cadmium (Cd), le thallium (Tl), le plomb (Pb), le zinc (Zn) et l'arsenic (As).

Où trouve-t-on des métaux lourds ?

Les métaux lourds sont des polluants toxiques et persistants produits par les centrales électriques alimentées aux combustibles fossiles, la combustion des déchets et certains procédés industriels. Ils sont libérés par les processus de combustion sous forme de particules ou sous forme gazeuse. Ils peuvent s'accumuler dans la chaîne alimentaire et donc dans les tissus humains et animaux.

Législation sur les métaux lourds

Les Valeurs Limites d'Émission (VLE) pour la valorisation énergétique des déchets en Europe sont les suivantes :

• Mercure (Hg) : < 0,05 mg/Nm3, sec, 11% O2
• Cadmium + Thallium (Cd + Tl) : < 0,05 mg/Nm3, sec, 11% O2
• Autres métaux lourds (total) : < 0,5 mg/Nm3, sec, 11% O2

Aux États-Unis, en vertu du Toxic Release Inventory et de l'article 313 de la Emergency Planning and Community Right-to-know Act (EPCRA), la limite de déclaration des composés du mercure est de 10 livres, celle des composés polyaromatiques est de 100 livres.

SOLVAir® pour les métaux lourds

La solution SOLVAir® consiste en l'injection de réactif sec à base de sodium pour le traitement des gaz de combustion. 

Ajout d'un adsorbant

Les métaux lourds sont facilement contrôlés en ajoutant au réactif à base de bicarbonate de sodium un adsorbant comme le charbon actif ou le coke de lignite.

Après sa décomposition thermique, le réactif à base de bicarbonate devient poreux et présente une surface spécifique élevée (~10 m2/g BET). Cela permet d'éliminer 20 à 70 % du mercure lorsqu'il est utilisé seul, et en association avec du charbon actif ou du coke de lignite sur un filtre à manches on peut atteindre des taux d'élimination du mercure dépassant 99 %.

Respect des limites les plus strictes

Le charbon actif et le coke de lignite permettent de respecter les niveaux de réduction requis par les limites européennes les plus strictes en matière d'émissions des installations de valorisation énergétique des déchets, pour des températures de gaz de combustion inférieures à 220°C (430°F). À des températures plus élevées, l'élimination du mercure devient moins efficace. Comme les autres métaux lourds sont moins volatiles que le mercure, l'efficacité de leur élimination est encore meilleure.