Les oxydeurs catalytiques thermiques utilisent des catalyseurs spéciaux pour réduire l'énergie d'activation des réactions d'oxydation des polluants afin de diminuer la consommation de carburant.
Les chambres de combustion catalytiques réalisent l’oxydation des polluants en exploitant la présence de matériaux activés spéciaux – les catalyseurs – qui facilitent la réaction de combustion, permettant une conversion à des températures de réaction plus basses que celles des chambres de combustion thermiques. Les catalyseurs utilisés pour cette application sont basés sur des oxydes métalliques ou des métaux nobles.
Les installations d’oxydation thermique catalytique peuvent être conçues avec différentes configurations, en utilisant :
En fonction de la composition des polluants, et donc du choix du type de catalyseur à utiliser, la température de combustion est comprise entre 280 et 400°C.
Schématiquement, on peut décrire l’activité de l’oxydeur catalytique comme suit :
Dans le cas des oxydeurs catalytiques régénératifs, le processus d’épuration reste inchangé, mais le système de récupération de chaleur est modifié. Avec cette version, il est possible de pousser la récupération d’énergie jusqu’à 95 % et d’atteindre l’autosuffisance à partir d’une concentration de 1,5 g/Nm³.
Le type de catalyseur approprié, que ce soit en termes physico-chimiques (oxydes de métaux précieux ou de métaux communs) ou en termes de conception géométrique (nid d’abeille ou pastilles), est choisi en fonction des substances organiques à réduire. Grâce à de nouvelles formulations de catalyseurs, il est désormais possible de réduire les composés organiques chlorés ou soufrés. Les installations d’oxydation thermique catalytique sont très performantes mais tendent à ne pas être très « robustes » car la présence potentielle de certains polluants dans l’air à traiter (par exemple les composés halogénés, le soufre, les silicones, les métaux lourds) peut « désactiver » le catalyseur ou, comme on le dit dans le jargon, « empoisonner » le catalyseur, ce qui rend son remplacement nécessaire.
Ces machines sont généralement utilisées dans les secteurs :
Toutes les chambres de combustion catalytiques Brofind® peuvent être personnalisées et développées avec des solutions d’installations dédiées, telles que :
Les usines conçues en intégrant des sections de pré- ou post-dépollution à l’oxydeur principal sont utilisées lorsque des flux de polluants complexes doivent être traités à l’aide de plusieurs technologies différentes.
Les pré-traitements, et donc les pré-réducteurs, servent généralement à préserver l’oxydeur thermique, tant sur le plan mécanique que sur celui du processus, en réduisant la concentration de certains types de polluants, tels que :
Dans ce cas, des systèmes appropriés sont installés, tels que des cyclones, des filtres à poches ou à cartouches, des épurateurs à venturi et à tour, des panneaux filtrants, des adsorbeurs à charbon actif, des désemboueurs de différentes sortes, voire des systèmes plus complexes à évaluer au cas par cas.
Pour les post-traitements et donc pour les post-réducteurs, on trouve généralement des systèmes de refroidissement brusque tels que des quenchers suivis d’épurateurs à tour, éventuellement avec un venturi de pré-dépollution.
Parfois, des systèmes SCR ou SNCR deNOx peuvent être appliqués si la réduction des NOx à partir de composés organiques particuliers, tels que les amines, est nécessaire.
Les différents systèmes de post-dépollution sont appliqués en présence de polluants à l’entrée, comme par exemple :
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