Monitoreo Continuo de Gases para Control de Emisiones y Procesos

Ing. David von Boismandavid@msanjose.net

OPSIS es una empresa Sueca, que se dedica al desarrollo, fabricación y mantenimiento de soluciones integrales para AQM (monitoreo del ambiente), CEM (monitoreo continuo de emisiones de chimeneas), y Software para el monitoreo de la calidad del aire.

Inicio operaciones en 1985 y hoy en día, cuenta con una amplia red de distribución, con productos certificados con lasa las principales normas internacionales, como EPA, ISO, TÜV, etc.

OPSIS AB

Para Centroamérica, la distribución es através la empresa MAREC, con sede en Heredia, Costa Rica.

Parámetros típicos

Emisiones relacionados con el combustible, por ejemplo:

HCl, HF, NH3, BTEX, HCN, N2O, Hg

Lo básico:

NO, NO2, SO2, CO, CO2, H2O, O2

Los sistemas de OPSIS pueden monitorear:

¿Cuáles son las fuentes de las emisiones?

?Materia prima + Proceso + Combustible = Emisiones

Fuentes de emisiones en plantas de concreto

NOX (Oxidos de Nitrógeno)- Producto de la combustión- Depende de la temperatura- Monitoreo de la temperatura

SO2 ( Dióxido de sulfuro)- Proviene del sulfuro en la materia prima y los combustibles- Depende del tipo de proceso

Fuentes de emisiones en plantas de concreto

CO (Monóxido de carbono) normalmente se genera por una combustión incompleta.

CO2 (Dióxido de Carbono), es el producto tanto del combustible como las materias primas.

TOC (Carbono orgánico total) se genera al calentar materias primas que tenga un contenido de hidrocarburos, y por el uso de algunos combustibles alternos.

Monitoreo extendido del horno rotativo

• ¡El uso de combustibles alternos pueda requerir monitoreo adicional!

• Quemando llantas pueda generar emisiones excesivas de dióxido de sulfuro, TOC (Carbono orgánico total) y hidrocarbonos aromáticos como benceno y poliestireno. Si las llantas están muy viejas, también generan emisiones de cloro y dioxinas.

• Desechos médicos pueda generar emisiones de Bromo y Yodo, lo que también le dará un color anaranjado o púrpura.

• Desechos industriales y aceites usados pueden generar emisiones elevadas de hidrocarbonos y mercurio.

– Medir es saber! El monitoreo extendido de emisiones del horno rotativo, previene las sorpresas y le dará la retroalimentación que necesitan los operadores para optimizar el proceso.

EP/FF DeNOx Scrubber

Medición del gas crudo (CO, NOx, NH3, HCl, H2O )Para control de la combustión y retroalimentación

Monitoreo de emisiones (NOx,SO2,CO, CO2,HCL,HF,Hg…) Para cumplir con normas de ambiente

Control del proceso ( NO,NH3,SO2, HCL,H2O)Para el manejo rentable del tratamiento de gases

Aplicaciones en limpieza de gases

Un sistema típico de monitoreo de emisiones

• Tiene un sistema extensivo de bombas, filtros, secadores, etc. que modifica los gases y protegen los analizadores.

• Requiere un muestreo representativo.

• Hay que asegurarse que no haya condensación en las líneas de muestreo.

Cable de fibra optica

Emisor Receptor

Analizador

NO2

O3

SO2

La tecnología OPSISDifferentialOptical AbsorptionSpectroscopy

Cada gas tiene su espectro único, como una huella digital.

Por ser un método óptico, los componentes electrónicos están totalmente separados de los gases.

MONITOREO IN-SITU

OPSIS CROSS STACK

EMISOR RECEPTOR

UV DOAS TECHNIQUE

A/D COMPUTADORA HD

EmisorReceptor

Analizador - monocromador

MODEM

Detector

Disco de escaneo

Red de difracción

Fibra optica

¡Las Opciones!

Comparación de precisión – OPSIS vs. Sistema extractivo

Opsis System300* API 100A/200A/400A

Límites de detecciónNO2/SO2/O3

0.5/0.35/1 ppb 0.4/0.4/0.6 ppb

Deriva de rango, por semana

< 0.1 % < 1 %

Deriva por año < 4% Significativo !

Deriva de Cero por semanaNO2/SO2/O3

< 0.2/0.2 /0.5 ppb < 1/1/1 ppb

Error de linealidad < 1% < 1%

Tiempo de repuestaNO2/SO2/O3

< 30/30/30 segundos

< 120/60/20 segundos

* Características que aplican para una sistema con 500 metros de distancia entre emisor y receptor, con 30 segundos de tiempo de medición

Costo

654321 Años

DOAS

Convencional

Costo de operación

Comparición de costosCosto de insumos de mantenimiento (Euros, tal como indicado por los fabricantes, para 5 años de operación, para NO2, SO2, O3 y BTX)

Mes Opsis System300EXT

Ecotech/Synspec

Primeros 12 meses

830 1139

12-24 1660 3949

24-36 1660 1439

36-48 1660 5645

48-60 2040 1641

Total 7850 13813

¡Estos números no incluyen gastos de mano de obra o gas para calibrar!

HERRAMIENTAS DE SOFTWARECaptura y validación de datos

Cálculos de emisiones, generación de reportes

Análisis avanzado de datos

Dynamic Emission Database

SIG (GIS) y modelos de dispersión

Predicciones de calidad de aire

Publicación automatizada de datos en Internet/Intranet

D-R 290 Dust and Opacity Monitor

•Super Wide Band Diode SWBD • 0-200 / 4000 mg/m3 por metro• Temperatura de ambiente -20° - +50° C• No le afecta la luz del sol• Cumple con las normas de EPA y TÜV• Panel de control y monitoreo remota

Cementos Bocaya, Colombia

Merone, Italy

Aalborg, DenmarkAlpha Cement,South Africa

REFERENCIAS A NIVEL MUNDIAL

¡Gracias!

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david@msanjose.net