Resumen de los resultados a escala industrial

Los resultados obtenidos en este capítulo indican que el reparto de mercurio difiere en las centrales térmicas PP1 y PP2. Las principales diferencias en las condiciones de operación de las centrales térmicas estudiadas fueron la concentración de mercurio y de SO2 en fase gas, la incorporación de un aditivo al scrubber en la central térmica PP2 y la

relación L/G de los sistemas de desulfuración. Aunque en PP2 se utiliza coque de petróleo, no se han detectado diferencias que pudieran ser atribuidas a la utilización de

este co-combustible. La especiación de mercurio en el gas de combustión a la entrada de los sistemas de desulfuración de PP1 y PP2 fue similar, a pesar de que la concentración de este elemento es superior en la central térmica PP2.

Una fracción relativamente baja del mercurio procedente de la caldera de combustión queda retenida en las cenizas volantes que se eliminan en el precipitador, siendo la mayor parte del mercurio eliminada en el scrubber y repartiéndose en los subproductos sólidos y líquidos formados en el mismo. En la central térmica PP1 la mayor parte del flúor y del mercurio quedan retenidos en el yeso de desulfuración, siendo el pH de la suspensión ligeramente superior a 7. Los cálculos teóricos basados en datos termodinámicos (Figura 4.13) indican que la especie de mercurio más estable al pH obtenido en la fracción líquida de la lechada de yeso de PP1 es el HgSO4. El HgSO4 es un

sólido que descompone en agua generando HgO a pH neutro, mientras que el HgCl2 es

estable en disolución acuosa. Por tanto, el HgSO4 y/o el HgO pueden encontrarse unidos

a las partículas de yeso en PP1.

En la central térmica PP2 se ha encontrado que el mercurio queda disuelto en una elevada proporción en la fracción líquida de la lechada de yeso. Según el diagrama de equilibrio (Figura 4.13), la generación de aguas con un pH más ácido favorece la formación de especies solubles de mercurio. Por ello, el carácter ácido del líquido del scrubber de PP2 favorecería la solubilidad del HgSO4 y/o HgO. Además, los datos

termodinámicos indican que los iones cloruro y fluoruro también pueden formar especies estables de mercurio en la fracción líquida del scrubber. Así, en el muestreo PP2-2007, en el que se añade el doble de sulfato de aluminio que en PP2-2008, una elevada proporción del flúor y mercurio queda disuelta en el agua del sistema de desulfuración.

En lo que se refiere a la relación entre los flujos de líquido y gas de los scrubbers, la central térmica PP2 opera con una relación L/G inferior a la de la térmica PP1, siendo significativamente menor en PP2-2008. Dado que la retención de Hg2+ _{fue inferior en}

PP2-2008, las diferencias encontradas en las eficiencias de los scrubbers de las centrales térmicas estudiadas podrían estar relacionadas con la relación L/G.

5. RESULTADOS A ESCALA

DE LABORATORIO

Aunque en el estudio llevado a cabo a escala industrial han podido observarse e interpretarse algunas diferencias en el comportamiento del mercurio en el scrubber en función de los diferentes combustibles y condiciones de la planta, se hace necesario llevar a cabo un estudio más profundo sobre el comportamiento del mercurio en estos sistemas y la influencia de distintos parámetros. Este estudio resulta inviable a escala industrial por cuestiones económicas, por las posibles imprecisiones en la generación de muestras representativas, por el largo periodo necesario para que la planta opere en condiciones estables, etc. En consecuencia, es necesario recurrir a otro tipo de aproximación que permita la modificación de distintos parámetros del sistema de manera sencilla. Para ello, se ha construido y puesto a punto un dispositivo versátil a escala de laboratorio que permite evaluar la retención de este elemento en función de varias variables y establecer relaciones con los resultados obtenidos a escala industrial.

Tal y como se ha comentado en el capítulo 4, el comportamiento del mercurio en las centrales térmicas estudiadas es muy diferente. Los resultados obtenidos a escala industrial apuntan a las condiciones de operación de los sistemas de desulfuración como las más influyentes en el proceso de captura de mercurio y su distribución en los subproductos. Las discrepancias halladas en PP1 y PP2 se refieren tanto a la concentración de mercurio en fase gas y la distribución de este elemento en los subproductos, como a la eficiencia de retención del Hg2+ _{de las unidades de}

desulfuración. Por todo ello, el estudio a escala de laboratorio se planteó de manera que se pudiesen determinar las causas de las diferencias en la retención de mercurio a escala industrial.

Las centrales térmicas que operan con sistema de desulfuración en fase húmeda recirculan la fracción líquida obtenida tras el proceso de filtración, lo que genera aguas con concentraciones elevadas de mercurio. Puesto que se han determinado concentraciones elevadas de este elemento en las aguas que son recirculadas en la central térmica PP2, resulta de interés asegurar que el mercurio oxidado no sea emitido de nuevo a la atmósfera. En este sentido, la re-emisión de mercurio a escala industrial es un fenómeno frecuente en los sistemas de desulfuración en fase húmeda45,58_{. Por ello, parte}

de este estudio se ha dirigido hacia el análisis de los parámetros de los que depende la estabilidad del Hg2+ _{en estos sistemas.}

Así, el estudio a escala de laboratorio se ha centrado en i) la obtención y especiación de distintas especies de mercurio en fase gas,  ii) la identificación de las reacciones químicas en las que se encuentran implicadas las especies de este elemento, iii) la identificación de las variables que permiten incrementar la eficiencia de retención de Hg2+ _{en condiciones similares a las de operación de los scrubbers y iv) la evaluación}

del reparto del mercurio en los diferentes subproductos de desulfuración.