Instalaciones de control de emisiones de gases de combustión

Tratamiento de gases de combustión

Es el proceso de captar, mediante métodos físicos y químicos, contaminantes como SO₂, HCl, HF, NOx, polvo y metales pesados emitidos por las plantas industriales antes de su liberación a la atmósfera. Garantiza el pleno cumplimiento de los valores límite legales de emisión.

¿Qué es el tratamiento de gases de combustión y por qué es tan crítico?

El tratamiento de gases de combustión es un proceso de control de emisiones aplicado en una gama muy amplia de industrias, desde las centrales de carbón y lignito hasta los hornos de cemento, y desde las plantas de incineración de residuos hasta las fábricas de vidrio y de siderurgia. Durante la combustión, los compuestos de azufre, cloro, flúor y nitrógeno contenidos en el combustible se oxidan y se convierten en gases ácidos, mientras que las cenizas volantes, los residuos de carbono y los aerosoles de metales pesados se incorporan a la corriente gaseosa. Cuando no se aplica ningún tratamiento, estos componentes se convierten en el principal desencadenante de la lluvia ácida, la contaminación por partículas, el daño a la capa de ozono y las enfermedades respiratorias.

En Türkiye, en virtud del Anexo 5 del Reglamento sobre el Control de la Contaminación Atmosférica de Origen Industrial (SKHKKY), se establece un límite de 1700 mg/Nm³ de SO₂ (basado en un 3 % de oxígeno en los gases de combustión) para las grandes instalaciones de combustión que utilizan combustible líquido, y un límite de 2000 mg/Nm³ de SO₂ para las instalaciones de combustible sólido con una potencia térmica inferior a 50 MW. Por parte de la Unión Europea, la Directiva sobre Emisiones Industriales (IED) y los documentos de referencia sobre las Mejores Técnicas Disponibles (BAT) reducen aún más estos valores en la mayoría de los procesos.

Además, mecanismos como el comercio de derechos de emisión y el Mecanismo de Ajuste en Frontera por Carbono (CBAM) obligan a las plantas industriales exportadoras a adoptar un enfoque más estricto en el control de emisiones.

Planta industrial moderna con chimeneas limpias

¿Qué contaminantes se controlan en los gases de combustión?

Los sistemas de medición y tratamiento de gases de combustión abordan varios parámetros de forma simultánea, según el tipo de instalación. Los principales componentes que se monitorizan en una medición estándar de emisiones son los siguientes:

  • Dióxido de azufre (SO₂): la principal emisión problemática en la combustión de combustibles con alto contenido de azufre como el carbón, el fueloil y el coque de petróleo.
  • HCl y HF: se presentan de forma intensa especialmente en los sectores de la incineración de residuos, el vidrio y la cerámica, y provocan graves problemas de corrosión.
  • Óxidos de nitrógeno (NOx): se forman a altas temperaturas de combustión; de origen tanto térmico como procedente del combustible.
  • Material particulado (polvo, PM): incluye cenizas volantes, residuos de carbono y partículas metálicas; se captura con un electrofiltro (precipitador electrostático) o un filtro de mangas.
  • Metales pesados y dioxinas/furanos: de importancia crítica especialmente en las plantas de incineración de residuos, de fundición de metales y de incineración de lodos.

Cada contaminante se controla en una etapa de tratamiento diferente; una línea moderna típica de tratamiento de gases de combustión se compone de una combinación de etapas de control de partículas, neutralización de gases ácidos, reducción de NOx y captura de metales pesados/dioxinas.

Depurador (scrubber) industrial y sistemas de tuberías
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Soluciones integrales en
las tecnologías de tratamiento esenciales

Con sistemas de control de emisiones diseñados específicamente para las necesidades de su planta, garantizamos el pleno cumplimiento de los valores límite legales al tiempo que ofrecemos soluciones duraderas, de alto rendimiento y de bajo coste.

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FGD húmeda (Wet Scrubber)

Logra una eliminación del 95-99 % de SO₂ con caliza o lechada de cal, obteniendo yeso puro de calidad industrial como subproducto.

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Semiseca (SDA)

Se atomiza una suspensión de cal en los gases de combustión, logrando una neutralización eficiente sin ningún vertido de aguas residuales.

  • check_circle Inyección de sorbente seco (DSI)
  • check_circle Bajos costes de inversión
  • check_circle Control de metales pesados y dioxinas
  • check_circle Sostenibilidad operativa

El papel de las soluciones a base de cal en el tratamiento de gases de combustión

La cal es la columna vertebral química de los sistemas de tratamiento de gases de combustión. Tanto en los procesos húmedos como en los semisecos y secos, la neutralización de los gases de carácter ácido (SO₂, HCl, HF) se basa directamente en reactivos a base de calcio.

  • Cal hidratada (Ca(OH)₂): el reactivo principal de la inyección de sorbente seco y de los sistemas SDA. Gracias a su elevada superficie específica BET (por lo general >20 m²/g), maximiza la velocidad de reacción.
  • Cal viva (CaO): se utiliza para preparar la lechada de cal en las instalaciones de FGD húmeda. Además, cubre la necesidad de alta alcalinidad en las líneas integradas.
  • Eliminador de gases ácidos (fórmula especial): se utiliza en instalaciones con cargas ácidas elevadas y fluctuantes, como la incineración de residuos y la biomasa. Dosificado junto con carbón activado, también contribuye a la eliminación de dioxinas, furanos y mercurio.

Aspectos técnicos a tener en cuenta en la práctica

El rendimiento del tratamiento depende no solo de la pureza química del reactivo, sino también de sus propiedades físicas y de los parámetros del proceso:

CriterioValor óptimo / función
Superficie específica del reactivoSuperficie BET de 20 m²/g o superior (ideal para sistemas secos).
Relación estequiométricaSeca: 1,8 - 2,5 | Semiseca: 1,3 - 1,8
Temperatura de los gases de combustión140-180 °C para el secado por atomización. A baja temperatura existe riesgo de condensación ácida.
Integración del filtroEn los filtros de mangas, la capa de torta aporta una eliminación adicional del 10-20 %.

Además, a partir de 2026, el proceso de alineación de Türkiye con el Pacto Verde Europeo ha aumentado la presión para reducir los valores límite de SO₂, HCl y polvo hasta los niveles de referencia BAT en las plantas de cemento, siderurgia, vidrio, incineración de residuos y grandes instalaciones de combustión. Los ejemplos de buenas prácticas incluyen el uso de cal de alta superficie específica y la optimización de la dosificación en tiempo real integrada con sistemas CEMS.

Preguntas frecuentes

El tratamiento de gases de combustión es el proceso de captura, mediante métodos físicos y químicos, de contaminantes como SO₂, HCl, HF, NOx, polvo y metales pesados generados en las plantas industriales de combustión y de proceso, antes de su emisión a la atmósfera. El objetivo es tanto proteger la calidad del aire como cumplir los valores límite de emisión definidos en el Reglamento sobre el Control de la Contaminación Atmosférica de Origen Industrial y en las directivas de la UE.
En la medición estándar de emisiones se monitorizan el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NOx), el cloruro de hidrógeno (HCl), el fluoruro de hidrógeno (HF), las partículas (polvo), el monóxido de carbono (CO), los metales pesados y, en las plantas de incineración de residuos, las dioxinas y furanos. Para cada parámetro se diseña una etapa de tratamiento independiente.
La FGD húmeda es un método de alta eficiencia (95-99 %), pero con un elevado consumo de agua y una alta carga de aguas residuales. Los sistemas semisecos (SDA) operan con una suspensión de cal hidratada y generan una salida de ceniza seca. La inyección de sorbente seco (DSI) es la solución con menor coste de inversión; ofrece una eficiencia cercana al 90 % con cal hidratada de alta superficie específica.
La cal hidratada Ca(OH)₂ es el reactivo principal de los sistemas de inyección de sorbente seco y de los absorbedores semisecos de tipo spray dryer. Se inyecta en seco en el conducto de gases o se pulveriza en forma de suspensión. Mediante la reacción Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ + H₂O neutraliza los gases ácidos, que se retienen como sal sólida en el filtro de mangas.
La cal viva CaO se utiliza especialmente en las plantas de FGD húmeda para producir lechada de cal in situ. En la unidad de apagado se hace reaccionar con agua de forma controlada para obtener Ca(OH)₂ fresco. Este enfoque reduce los costes de transporte y resulta adecuado para plantas de cemento y siderúrgicas que requieren lechada de cal de alta reactividad y en grandes volúmenes.
El eliminador de gases ácidos es un producto a base de cal de formulación especial, diseñado para aplicaciones con contenidos elevados y fluctuantes de HCl, SO₂ y HF, como la incineración de residuos, la combustión de biomasa, la incineración de lodos y las líneas de gas de vertedero. Gracias a su alta superficie específica BET, proporciona una elevada eficiencia de eliminación con una relación estequiométrica más baja y, junto con el carbón activado, contribuye a la eliminación de dioxinas y mercurio.
La eficiencia depende de la superficie específica del reactivo, la relación estequiométrica, la temperatura de los gases de combustión, la humedad relativa, el tiempo de contacto y la integración con el filtro de mangas. En los sistemas secos se busca típicamente una eficiencia del 85-90 % utilizando una relación estequiométrica de 1,8-2,5 y cal hidratada con una superficie específica superior a 20 m²/g.
Para el control de NOx se utilizan quemadores de bajo NOx en la fuente de combustión y sistemas SCR (Selective Catalytic Reduction) o SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) en la línea de gases. En estos sistemas, el NOx se reduce a nitrógeno gaseoso y vapor de agua mediante un reactivo de urea o amoníaco. Los sistemas a base de cal no realizan la eliminación de NOx.
Según el Anexo 5 del SKHKKY, existe un límite de 1700 mg/Nm³ de SO₂ sobre una base del 3 % de O₂ para combustibles líquidos, y de 2000 mg/Nm³ de SO₂ para plantas de combustible sólido de menos de 50 MW. En las plantas con una potencia térmica de combustión igual o superior a 10 MW se aplica un umbral de 400 mg/Nm³ para NOx. Para los valores específicos deben consultarse los anexos del SKHKKY y las referencias BAT correspondientes.
En las plantas de incineración de residuos, el gas de combustión es multicomponente y contiene HCl, HF, dioxinas, mercurio y metales pesados. Por ello, además del tratamiento de gases ácidos a base de cal, se emplean de forma conjunta la inyección de carbón activado, la filtración de mangas multietapa y, en ocasiones, el lavado húmedo por etapas. Los productos eliminadores de gases ácidos son el estándar en estas plantas.