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Authors
Abstract(s)
Nos processos de incineração de resíduos líquidos são gerados gases prejudiciais
para o ambiente e para o ser humano. Tais como os gases de efeito de estufa (Dióxido de
carbono - CO2, Óxido Nitroso - N2O), e outros gases que se formam durante o processo de
incineração, como as dioxinas e os furanos (originados pelas temperaturas de queima e pelos
resíduos que são tratados no processo de incineração, que podem ser percursores na reação
de formação das dioxinas e furanos).
Foi iniciada a construção da unidade de incineração de líquidos da Hovione no início
de 1999, tendo terminado no final de 1999, com o objetivo de tratar os resíduos líquidos
gerados nos processos produtivos da fábrica (na fabricação de princípios ativos – API). A
URIS trata os resíduos líquidos e gera vapor (caldeira para produção de vapor) para alimentar
as reações químicas dos reatores de produção, e recuperando o iodo (em solução aquosa de
iodeto de sódio) que estava dissolvido num dos resíduos alimentados à URIS.
Esta unidade tem ainda, como vantagem, a redução de custos no tratamento dos
resíduos líquidos que a Hovione tinha de pagar para serem tratados externamente, e na
redução de consumo de combustíveis fosseis (na produção de vapor para as reações
químicas).
Com a introdução da ureia em substituição da amónia, obteve-se a redução do nível
de perigosidade de matérias primas armazenadas na Hovione, uma melhoria no sistema de
controlo do excesso de NH3 e a redução na formação de cloreto de amónia (NH4Cl).
Este trabalho surgiu da necessidade de otimização do sistema de controlo de NOx
(óxidos de nitrogénio) da unidade de recuperação de iodeto de sódio (URIS) da empresa
Hovione. O sistema inicialmente implementado para a neutralização dos gases de NOx é de
injeção de amónia a 25% diretamente na câmara de oxidação térmica na zona de temperatura
850ºC a 950ºC (temperatura ótima teórica para obter o melhor rendimento da amónia
injetada). Este sistema apresenta um excesso de amónia nos gases de exaustão e origina a
formação de cloreto de amónio (NH4Cl) nos gases de exaustão.
O objetivo do trabalho consiste na alteração da utilização de amónia por outro
elemento neutralizante (ureia) dos NOx e que seja mais amiga do ambiente (baixar o nível de
perigosidade das matérias primas armazenadas na Hovione, pois a amónia é considerada
uma matéria prima altamente perigosa para o ambiente) e nos efeitos secundários da injeção
da amónia.
Para além da melhoria das emissões dos gases de NOx e de NH3, também a redução
de custos associados à utilização da amónia como agente neutralizante dos gases de NOx,
efeitos secundários decorrentes da utilização da amónia.
In waste incineration processes, harmful gases for the environment and humans are generated. Gases such as greenhouse gases (carbon dioxide - CO2, nitrous oxide - N2O), and other gases that form during the incineration process, namely dioxins and furans (caused by burning temperatures and waste being treated in the incineration process which may be precursors in the formation reaction of dioxins and furans). This work arose from the need to optimize the NOx (nitrogen oxides) control system of the sodium iodide recovery unit (URIS) at Hovione. The system initially implemented for the neutralization of NOx gases is ammonia injection at 25%, directly into the thermal oxidation chamber in the temperature range of about 850ºC to 950ºC (theoretical optimum temperature to obtain the best injected ammonia yield); this system presents an excess ammonia in the exhaust gas and causes the formation of ammonium chloride (NH4Cl). The aim of the work is to substitute the use of ammonia by another environmentally friendly NOx neutralizing element (urea), lowering the hazard level of raw materials stored in Hovione as ammonia is considered a highly hazardous raw material for the environment) and due to the secondary effects of ammonia injection. Besides the improvement to the NOx and NH3 gas emissions, the reduction of costs associated with the use of ammonia as a NOx gas neutralizing agent, and side effects from the use of ammonia, were similarly noted. The construction of Hovione's liquid incineration plant began at the beginning of 1999 and ended at the end of 1999 with the aim of treating liquid waste generated in the production processes of the plant (in the manufacture of active ingredients - APIs). URIS is used for treating liquid waste and generating steam (steam boiler) to feed the chemical reactions of the production reactors, recovering the iodine (in an aqueous sodium iodide solution) that was dissolved in one of the waste processes fed to URIS. This unit also has the advantage of reducing the cost of treating liquid waste that Hovione has treated externally at a cost, reducing the consumption of fossil fuels (in the production of steam for chemical reactions). The introduction of urea to replace ammonia has reduced the level of hazardousness of raw materials stored at Hovione, improved control system of excess NH3 and reduced the formation of ammonium chloride (NH4Cl).
In waste incineration processes, harmful gases for the environment and humans are generated. Gases such as greenhouse gases (carbon dioxide - CO2, nitrous oxide - N2O), and other gases that form during the incineration process, namely dioxins and furans (caused by burning temperatures and waste being treated in the incineration process which may be precursors in the formation reaction of dioxins and furans). This work arose from the need to optimize the NOx (nitrogen oxides) control system of the sodium iodide recovery unit (URIS) at Hovione. The system initially implemented for the neutralization of NOx gases is ammonia injection at 25%, directly into the thermal oxidation chamber in the temperature range of about 850ºC to 950ºC (theoretical optimum temperature to obtain the best injected ammonia yield); this system presents an excess ammonia in the exhaust gas and causes the formation of ammonium chloride (NH4Cl). The aim of the work is to substitute the use of ammonia by another environmentally friendly NOx neutralizing element (urea), lowering the hazard level of raw materials stored in Hovione as ammonia is considered a highly hazardous raw material for the environment) and due to the secondary effects of ammonia injection. Besides the improvement to the NOx and NH3 gas emissions, the reduction of costs associated with the use of ammonia as a NOx gas neutralizing agent, and side effects from the use of ammonia, were similarly noted. The construction of Hovione's liquid incineration plant began at the beginning of 1999 and ended at the end of 1999 with the aim of treating liquid waste generated in the production processes of the plant (in the manufacture of active ingredients - APIs). URIS is used for treating liquid waste and generating steam (steam boiler) to feed the chemical reactions of the production reactors, recovering the iodine (in an aqueous sodium iodide solution) that was dissolved in one of the waste processes fed to URIS. This unit also has the advantage of reducing the cost of treating liquid waste that Hovione has treated externally at a cost, reducing the consumption of fossil fuels (in the production of steam for chemical reactions). The introduction of urea to replace ammonia has reduced the level of hazardousness of raw materials stored at Hovione, improved control system of excess NH3 and reduced the formation of ammonium chloride (NH4Cl).
Description
Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia da Qualidade e Ambiente
Keywords
Incineração de resíduos líquidos perigosos Hazardous liquid waste incineration Unidade de recuperação de Iodeto de sódio da Hovione Hovione sodium iodide recovery unit Valores limites emissões atmosféricas Atmospheric emissions limit values Sistema de tratamento dos gases de combustão Flue gas treatment system Sistema de neutralização de NOx NOx neutralization system
Citation
SILVA, Pedro Fernando Ribeiro da - Estudo e otimização da unidade de incineração da Hovione – Loures. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2019. Dissertação de mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa