Polluants issus du traitement des fumées

Le dioxyde de soufre (SO₂) est un gaz acide, également appelé oxyde de soufre ou anhydride sulfureux. It is non-flammable and non-explosive. est ininflammable et non explosif. Caractérisé par une odeur âcre, ce polluant toxique est un irritant respiratoire. Dans les usines qui brûlent des combustibles riches en soufre, le SO₂ peut, par exemple, être éliminé des fumées grâce à un traitement par voie sèche, dans lequel le SO₂ réagit avec de la chaux hydratée (Ca(OH)₂) pour former du sulfite de calcium (1) ou du sulfate de calcium (2) : 

Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ + H₂O (1)

Ca(OH)₂ + SO₂ + ½ O₂ → CaSO₄ + H₂O (2)

D'où provient-il?

Le SO₂ est libéré par la combustion du charbon et du pétrole lourd dans les centrales thermiques, ainsi que par l’incinération de déchets solides municipaux et, entre autres, dans les usines de biomasse, les usines de production de verre, de briques, de ciment et de fusion de métaux. 

Les solutions Lhoist

Les composés calciques, sous forme de calcaire (CaCO₃), de chaux vive (CaO) ou de chaux hydratée (Ca(OH)₂), restent les réactifs les plus répandus pour contrôler les émissions de SO₂. Le choix du réactif calcique dépend du type de procédé de captation utilisé. Il convient de déterminer le meilleur compromis possible entre les coûts d’investissement et les coûts d’exploitation liés aux différents procédés. 

Propriétés

• Formule moléculaire: SO₂
• Masse molaire: 64.066 g/mol
• Apparence: gaz incolore
• Odeur: âcre
• Acidité: 1.71 pKa
• Danger: toxic 
• Point d'ébullition: -10°C

L’acide chlorhydrique (HCI) est un gaz acide incolore et inodore, également appelé chlorhydrate ou chlorure d’hydrogène.

Ininflammable et thermiquement stable, l’HCl est toxique et corrosif. L’HCl est très soluble dans l’eau. Sa dissolution génère de grandes quantités de chaleur. 

L’HCl est capté efficacement par les réactifs à base d’hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂). Les performances de captation dépendent de la composition des fumées, du système de traitement des fumées et de la température du procédé. Le mécanisme réactionnel est complexe et s’effectue via la formation d’hydroxychlorure de calcium (CaClOH) de la manière suivante : 

Ca(OH)₂ + HCl → CaClOH + H₂O 

CaClOH + HCl → CaCl₂ + H₂O 

D'où provient-il ?

L’HCl provient de la combustion des déchets de PVC et de charbon contenant du chlore. Il est également possible de trouver du chlore sous forme de sels inorganiques (NaCl) dans le bois, le papier et le carton ou dans les aliments et les déchets de biomasse contenant du sel. 

Les solutions Lhoist

La chaux hydratée est utilisée depuis de nombreuses années dans divers procédés de traitement par voie sèche. Des résultats industriels ont prouvé que nos produits sont capables de capter l’HCl à hauteur de plus de 98 %, ce qui permet de répondre aux exigences réglementaires dans les applications les plus difficiles. Dans les incinérateurs de déchets municipaux et médicaux, il est possible d’atteindre un niveau de captation d’HCl supérieur à 99 %. La solution appropriée peut être adaptée aux besoins de n’importe quel type d’installation de traitement des fumées. 

Propriétés

• Formule moléculaire: HCI
• Masse molaire: 36.46 g/mol
• Apparence: colorless gas
• Odeur: âcre
• Acidité: -6.3 pKa
• Dangers: corrosif, toxique
• Point d'ébullition: -86°C

Le fluorure d'hydrogène (HF) est un gaz ininflammable et non explosif, également appelé acide fluorique, hydrofluorure, acide fluorhydrique ou monohydrure de fluor. Caractérisé par une odeur âcre, il est corrosif, irritant et toxique. Le fluorure d'hydrogène présent dans les fumées réagit facilement avec la chaux hydratée :

Ca(OH)₂ + 2HF → CaF₂ + 2H₂O 

D'où provient-il ?

Le fluorure d'hydrogène provient de la présence de fluor dans les matières premières ou les combustibles. Les émissions d'HF peuvent être générées par la combustion de charbon, de polymères fluorés (Téflon) ou de textiles, et par la décomposition du CaF₂ et de matières premières telles que la brique ou le verre. L'HF est également présent dans les déchets tels que les matériaux inertes, les boîtes en aluminium et les tissus synthétiques.

Les solutions Lhoist

Nos réactifs sont capables de capter plus de 99 % des émissions d’HF grâce à des procédés par voie sèche et par voie semi-humide. Tous nos réactifs calciques peuvent capter l’HF en fonction de vos besoins et de vos conditions d’exploitation. Les chaux hydratées sont supérieures aux réactifs sodiques tels que le bicarbonate de sodium pour assurer la captation efficace de l’HF. Aujourd’hui et à travers le monde, un certain nombre de fabricants de verre utilisent nos réactifs pour leurs excellentes performances de captation. 

Propriétés

• Formule moléculaire: HF
• Masse molaire: 20.01 g/mol
• Apparence: gaz ou liquide incolore (en dessous de 19,5 °C)
• Odeur: forte, âcre, irritante
• Acidité: 3.17 pKa
• Dangers: corrosif, toxique
• Point d'ébullition: 20°C

Ce composé est également appelé anhydride sulfurique ou trioxyde de soufre. Le SO₃ est un liquide limpide, huileux, souvent présent sous forme gazeuse. Il doit être manipulé avec le plus grand soin car il réagit violemment avec l'eau pour produire de l'acide sulfurique extrêmement corrosif. Le SO₃ réagit avec la chaux hydratée pour former du sulfate de calcium :

Ca(OH)₂ + SO₃ → CaSO₄ + H₂O 

D'où provient-il ?

Ce polluant est principalement généré dans les centrales thermiques, dans la fabrication de verre, de briques et de métaux non ferreux, lors de l'incinération de déchets municipaux et industriels, ainsi que dans les chaudières à charbon. En outre, les concentrations de SO₃ peuvent augmenter lorsque la réduction catalytique sélective sert à contrôler les émissions de NO_x, car elle permet généralement de catalyser l'oxydation du SO₂ en SO₃.

Les solutions Lhoist

Les produits secs à base d’hydroxyde de calcium sont généralement utilisés pour la captation du SO₃ et répondent à la fois aux problèmes de panache visible et aux préoccupations opérationnelles associées à ce polluant. 

La chaux hydratée est normalement capable de maintenir les niveaux de SO₃ en dessous de l’objectif habituel de 5 ppm. Cependant, pour obtenir des teneurs en SO₃ inférieures à 2 ppm, des produits avancés sont nécessaires. 

Propriétés

• Formule moléculaire: SO₃
• Masse molaire: 80.066 g/mol
• Apparence: liquide incolore (température ambiante)
• Odeur: forte, irritante
• Acidité: < -10 pKa
• Dangers: agent oxydant
• Point d'ébullition: 45°C

Le dioxyde de sélénium, également appelé oxyde de sélénium, est un gaz acide. Il est ininflammable et non explosif. Caractérisé par une odeur de radis pourri, ce polluant toxique est un irritant respiratoire. Dans les usines qui brûlent des combustibles contenant du sélénium, le SeO₂ peut être éliminé des fumées grâce à un traitement par voie sèche, dans lequel le SeO₂ réagit avec de la chaux hydratée (Ca(OH)₂) pour former du sélénite de calcium (1) ou du sélénate de calcium (2) :

Ca(OH)₂ + SeO₂ → CaSeO₃ + H₂O (1)

Ca(OH)₂ + SeO₂ + ½ O₂ → CaSeO₄ + H₂O (2)

D'où provient-il ?

Le sélénium est utilisé comme additif dans la fabrication du verre et est libéré comme SeO₂ pendant le procédé de fabrication. Le SeO₂ est libéré par la combustion du charbon dans les procédés industriels, par exemple, dans les centrales thermiques. 

Les solutions Lhoist

Comme pour la captation du SO₂, le calcium sous forme de chaux vive (CaO) ou de chaux hydratée (Ca(OH)₂) est le produit chimique le plus utilisé pour contrôler les émissions de SeO₂. Les composés de sélénium sont intrinsèquement plus stables sur les réactifs à base de calcium que sur ceux à base de sodium. Le choix du réactif calcique dépend du type de procédé de captation utilisé. 

Propriétés

• Formule moléculaire: SeO₂
• Masse molaire: 110.96 g/mol
• Apparence: vert-jaunâtre
• Odeur: âcre
• Dangers: corrosif, toxique
• Point d'ébullition: 315°C

Le mercure est le seul métal qui se trouve sous forme liquide dans des conditions normales de température et de pression. Il est très toxique s'il est ingéré ou inhalé.

D'où provient-il ?

Le mercure est présent dans le charbon et est libéré au moyen de procédés industriels, comme dans les centrales thermiques à charbon, la production d’énergie à base de déchets et les usines de ciment. 

Les solutions Lhoist

Dans le traitement par voie sèche, le mercure peut être capté par adsorption physique sur la surface des réactifs appropriés. Il s’agit généralement de matériaux à base de carbone dont la surface active est très élevée, comme le charbon actif pulvérisé, le charbon actif spécialisé traité en surface (ou imprégné), le coke de lignite actif et les mélanges. Lhoist propose une large gamme de mélanges avec des réactifs similaires, des composants sélectionnés tels que la chaux hydratée (Ca(OH)2) et des produits minéraux adaptés aux besoins de tout type d’installation de traitement des fumées. Ils offrent une méthode simple, flexible, économique et efficace pour capter simultanément des micropolluants tels que le mercure et les composants gazeux acides. 

Propriétés

• Formule moléculaire: Hg
• Masse molaire: 200.59 g/mol
• Apparence: silvery
• Odeur: no odor
• Dangers: toxic
• Point d'ébullition: 357°C

Ce groupe de micropolluants (PCDD & PCDF) est classé comme dibenzodioxines et dibenzofuranes polychlorés. Composés de molécules de biphényle chloré liées à différents ponts oxygène, ils sont hautement toxiques.

D'où proviennent-ils ?

Les dioxines et les furanes sont produits dans les fumées lorsque les chlorures et la matière organique sont présents à des températures relativement basses.

Les solutions Lhoist

Dans les procédés par voie sèche, les dioxines et les furanes sont captés par adsorption physique sur la surface des réactifs appropriés. Il s’agit généralement de matériaux dont la surface spécifique est très élevée, comme le charbon actif pulvérisé, le coke de lignite actif ou les minéraux spécialisés et les mélanges. Lhoist propose une large gamme de mélanges avec des réactifs similaires, des composants sélectionnés tels que la chaux hydratée (Ca(OH)2) et des produits minéraux adaptés aux besoins de tout type d’installation de traitement des fumées. Ils offrent une méthode simple, flexible, économique et efficace pour capter simultanément des micropolluants tels que les dioxines/furanes et les composants gazeux acides.