TRATAMIENTO DE GASES IMQ - 310 Óxidos de azufre: SOx.

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1 TRATAMIENTO DE GASES IMQ - 310 Óxidos de azufre: SOx

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4 Azufre en gas (SOx) H 2 SSSO 2 SO 3 H 2 SDesde gas natural Desde sistemas anaeróbicos Tóxico, olor fuerte SO 2 Combustión de combustibles fósiles, S (in fuel) + O 2  SO 2 Base metal smelting, CuFeS 2 + 5/2 O 2  Cu + FeO + 2 SO 2 SO 3 Desde oxidación de SO 2, normalmente requiere V 2 O 5 u otro catalizador para que la formacion sea rapida Efectos: Acid rain, sulfate aerosols (PM 10 ) visibility problems

5 Human Response to One Hour Pollutant Exposure Pollutant Concentration Parts per million by mass Symptom SO2 0.3 ppmm (790 μg/m3) Taste threshold (acidic) 0.5 ppmm (1310 μg/m3) Odor threshold (acrid) 1.5 ppmm (3930 μg/m3) Bronchiolar constriction Respiratory infection

6 SO 2 Incoloro, detectable por humanos a niveles de 0,3 a 1,5 ppm SO 2 Único en cantidades significativas en la atmósfera Principalmente removido desde la atmósfera por oxidación superficial, acuosa o gaseosa para formar sulfatos ácidos Oxidantes fase gaseosa Radicales libres OH, HO 2 y CH 3 O 2 Solubilidad en agua debido a HSO 3 - y SO 3 2- Reacciona en la superficie con varias partículas aereas como óxido ferrico, dióxido de plomo, oxido de aluminio, sal y carbón

7 SO 2 Sulphur dioxide has a boiling point of -10.0 ºC at a pressure of 101 kPa, and a melting point of -75.5 ºC. The molecule is planar, with the sulphur atom attached to two oxygen atoms, making an angle of 119º

8 SO 2 El SO 2 convierte al SO 3 en H 2 SO 4. Esto en combinación con partículas producen efectos perjudiciales Estos óxidos se forman generalmente por combustión de hidrocarburos en procesos industriales Las erupciones volcánicas son fuentes naturales de estos óxidos Efectos sobre la visibilidad y los materiales –Reducción de la visibilidad. –Aceleración de corrosion de materiales. –Formación de precipitaciones ácidas Efectos sobre la salud –Broncoconstricción.

9 SO 3 En presencia de humedad en el aire es rápidamente hidrolizado a ácido sulfúrico SO 3 Puede ser emitido directamente al aire (altamente reactivo) Ácido sulfúrico es fuertemente higroscópico Generalmente asociado con otros contaminantes en partículas sólidas o líquidas, con un ámplio rango de tamaños, generalmente sulfatos Con amoníaco, reacciona para formar sulfato de amonio, que continua en el aire

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11 Efectos en la salud (Chile, MMA, 2011) Opacamiento de la córnea (queratitis). Dificultad para respirar. Inflamación de las vías respiratorias. Irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las mucosas húmedas. Alteraciones psíquicas. Edema pulmonar. Paro cardíaco. Colapso circulatorio.

12 Fuentes : SO 2 Contenido de S combustibles fósiles: 0-4%  SO 2 e gas de escape: 2000-5000 ppmm Contenido de S en minerales de cobre, ej. CuFeS 2, Cu: 63.5 g/mol Fe: 55.8 g/mol S: 2 X 32 = 64 g/mol Entonces, 64/183.3 ~ 35% (en masa) S en mineral Contenido en gases de fundición de cobre: 15 – 20 % en volumen

13 SO 2 Mucho de los oxidos y compuestos de azufre estan presentes en el aire contaminado y son : Generados natural o antropogénicamente Contribuciones oceánicas pueden ser significativas Fuentes antropogénicas90% SO 2 resto principalmente sulfatos

14 SO 2 Una vez que el SO 2 es emitido, la mantención de niveles tolerables depende de la disponibilidad de vientos y turbulencias para dispersar el contaminante Factores que afectan la dispersión del SO 2 desde las fuentes de la combustión Temperatura y flujo de gases Altura de emisión Topografía y proximidad de otras construcciones Meteorología

15 SO 2 Parte del SO 2 emitido en el aire es removido por diferentes elementos, como aceites, agua y vegetación El SO 2 sobrante es transformado en ácido sulfurico u otros sulfatos por medio de varios procesos en presencia de humedad, y luego estos productos son removidsos por deposición seca o precipitación La proporción relativa de SO 2 y sus productos de transformación resultantes de los procesos atmosféricos varian con el aumento de la distancia desde el punto de emisión y el tiempo de residencia en la atmósfera En transportes a largas distancias (>100 km) ocurre una extensiva transformación de SO 2 a sulfato, con deposición seca o húmeda (lluvia o nieve) de sulfatos ácidos

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18 China - 2002

19 Acidified Forest in Czech Republic

20 1908 1968 Sandstone Figure in Germany

21 SO 2 En la mayoría metodos manuales, los análisis de las muestras colectadas esta basados en principios colorimétricos, titulométricos, turbidimétricos, gravimétricos, rayos X, luminicencia química y cromatografía de intercambio iónico Manuales, que involucra la colección de muestras sobre un periodo de tiempo específico y el subsecuente análisis con una variedad de técnicas analíticas Automáticos, en los que la colección de muestras y análisis son desarrollados continua y automáticamente Metodos de medición

22 Norma de calidad de aire primaria (2002) 2010: 250

23 Dióxido de Azufre (SO 2 ) Últimamente (2010) 80 µg/m3 Media aritmética anual. 250 µg/m3 Media aritmética diaria. 1.050 µg/m3 Media aritmética horaria

24 World emissions

25 Fuentes de contaminación Combustión (combustibles fósiles) –Termoeléctricas, calderas industriales Fundiciones de minerales sulfurados –Cobre, Zinc Refinerías de petróleo

26 Emisiones de SOx: Distribucion mundial

27 Emisiones USA

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31 SOx - Canada

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33 Australia, 2004

34 Estimación de emisiones RM - 1997

35 Evolución Emisiones SO 2 - Santiago

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37 Azufre en diesel 1989:5000 ppm 1997:1000 ppm 2001:300 ppm 2004:50 ppm 2010:15 ppm

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40 Como evitar problemas de SOx No producir SOx Eliminar SOx del gas