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SCR - Selective Catalytic Reduction

La technologie SCR - réduction de NOx

Pour réduire les émissions de NOx, la société Scheuch a optimisé la technologie SCR et l'a rendue applicable à l'industrie du ciment. En fonction de la configuration de l'installation, un système SCR DeCONOx High Dust, Semi Dust ou Low Dust est disponible pour parvenir à des valeurs d'émissions de NOx très faibles.

L'expérience acquise jusqu'à ce jour montre clairement que les connaissances des configurations d'installations SCR correspondantes ne peuvent pas être transposées à toutes les cimenteries en raison de paramètres de processus spécifiques au site. L'objectif de Scheuch, en tant que fournisseur de solutions compétent dans le domaine de la réduction des émissions de NOX, est donc de développer conjointement avec le client la méthode adéquate et de la concrétiser sous une forme clé en main, le tout auprès d'un seul prestataire. Par conséquent, nous misons dès le départ sur différentes technologies pour pouvoir proposer pour chaque cas d'utilisation la meilleure solution possible.

DeCONOx

La nouvelle méthode d'épuration de l'air d'échappement industriel DeCONOx exploite l'énergie de l'air d'échappement pollué pour éliminer non seulement les oxydes d'azote, mais aussi d'autres substances polluantes, comme les composés organiques. Elle parvient ainsi à réduire considérablement les émissions dans l'environnement industriel et à éviter les odeurs désagréables.

Comme l'énergie résiduelle retourne également dans le processus de production ou est exploitée sous une autre forme, les économies d'énergie sont substantielles.

En apprendre davantage sur DeCONOx

SCR High Dust (taux élevé de poussière)

Avec le circuit High Dust, les fumées issues du fourneau de la cimenterie quittent le préchauffeur à une température comprise entre 300 et 380 °C et présentent donc un niveau de température idéal pour la dénitrification catalytique. Selon les exigences, plusieurs emplacements de catalyseur peuvent être prévus dans un réacteur pour pouvoir respecter les valeurs limites d'émissions demandées. Les fumées chargées en poussières (teneur maximale de 200 g/Nm³) circulent verticalement, de haut en bas. Pour empêcher une obstruction des conduites, chaque emplacement de catalyseur est nettoyé pendant le fonctionnement avec un concept efficace.

L'utilisation du niveau de température évite de chauffer les fumées, ce qui réduit les coûts d'exploitation.

SCR Semi Dust (taux moyen de poussière)

D'après les expériences et les connaissances issues des circuits High et Low Dust exploités en parallèle dans des installations pilotes, Scheuch a décliné la variante Semi Dust. Avec ce procédé, un préséparateur prenant la forme d'un électrofiltre par voie sèche pour des températures allant jusqu'à 400 °C est monté en amont du catalyseur, directement après l'échangeur de chaleur, comme pour le circuit High Dust. Un refroidisseur par évaporation intégré en option au système du catalyseur garantit ensuite la température d'entrée maximale du filtre à manches EMC.

SCR Low Dust (taux bas de poussière)

Une grande partie de la chaleur des fumées d'une cimenterie est utilisée pour sécher des combustibles et des matières premières ; elle quitte le filtre pour four à une température comprise entre 100 et 120 °C. La température des fumées dépoussiérées est généralement trop basse pour pouvoir exécuter les réactions de dégradation dans le catalyseur. Pour cela, des températures comprises entre 220 et 300 °C sont nécessaires. Avec des échangeurs de chaleur, une partie de l'énergie, qui doit être utilisée pour le chauffage, est récupérée. En fonctionnement normal, seule la perte de température de l'échangeur de chaleur doit être compensée avec une source d'énergie externe (déplacement de chaleur d'autres flux de fumées, brûleur au gaz naturel).

L'avantage de cette variante de circuit est qu'en raison des fumées sans poussière, il est possible d'utiliser des catalyseurs de volumes relativement petits. Du fait de l'absence de charge en poussières, la durée de vie des catalyseurs est plus longue.

Video DeCONOx

Video High-Dust-SCR

Video Low-Dust-SCR

Nos Solutions
EMC-Technologie

Technologie EMC

Energy Minimizing Concept

La technologie de filtration EMC de Scheuch a révolutionné le dépoussiérage dans l'industrie du ciment. De nouvelles normes ont pu être définies pour la longueur des manches, la perte de pression, la pression de décolmatage et la durée de fonctionnement des manches. Le résultat se traduit par une nette réduction des coûts du cycle de vie (LCC). Grâce au brevet, EMC est unique et considérée comme la meilleure technologie disponible (Best Available Technology (BAT)) dans le domaine des filtres industriels, même comparée aux électrofiltres et filtres pour contre-pression (Reverse Air). Plus de 200 installations EMC ont été installées au cours des dix dernières années, ce qui souligne la supériorité de cette technologie dans le monde entier.

Caractéristiques d'exécution

  • Débit volumique jusqu'à 3 000 000 m³s/h
  • Surface de filtration maximale de 40 000 m²
  • Longueur de manche jusqu'à 12 m et plus
  • Quantité de poussière supérieure à 1 000 g/m³
  • Modèle à gaz chauds jusqu'à 280 °C
IMPULS-Filter

Filtre à impulsions

Haut niveau d'épuration avec un degré de séparation exceptionnel

Le filtre à impulsions de Scheuch est un séparateur filtrant à grande capacité de charge, adapté à un haut niveau d'épuration avec un degré de séparation exceptionnel. Il est utilisé pour la séparation par voie sèche des solides, essentiellement dans les domaines de l'aspiration des machines et des postes de travail, lors de la récupération des matériaux en tant que filtre industriel ou pour la séparation des produits convoyés.

Système de décolmatage breveté IMPULS

Grâce aux gicleurs doubles à la forme spécialement étudiée présents au niveau de la rampe d'injection, le jet libre pulsé entraîne à partir de l'air comprimé primaire, sur sa trajectoire jusqu'à l'injecteur, le gaz épuré enveloppant. Les deux écoulements de gaz sont mélangés dans l'injecteur par l'échange d'impulsions et subissent simultanément une importante montée en pression. Cela garantit une grande efficacité du décolmatage sur toute la longueur des manches et une fréquence de décolmatage moindre des manches filtrantes.

Le système de décolmatage IMPULS, éprouvé depuis des décennies, se porte ainsi garant de faibles coûts d'exploitation :

  • Faible consommation d'air comprimé
  • Durée de fonctionnement élevée des moyens de filtration
  • Maintenance et entretien réduits
 
 
Radialventilator

Ventilateur radial VS

Un concept d'installation approprié pour des caractéristiques de ventilateur parfaites

Un haut niveau de sécurité et la grande disponibilité d'une installation sont principalement définis par ses composants clés. Le ventilateur radial représente l'un des composants essentiels d'une installation d'aspiration, de dépoussiérage, d'épuration des effluents gazeux, des fumées ou d'un convoyeur pneumatique. Nous satisfaisons les exigences des clients avec une qualité qui garantit un fonctionnement et des performances irréprochables entre les intervalles d'entretien.

On distingue trois types d'entraînement :

  • Entraînement direct par arbre moteur 
  • Entraînement par courroie 
  • Entraînement par accouplement jusqu'à 1 000 kW 

Pour les modèles de rotor, on distingue également trois variantes :

  • Rotor pour le convoyage de gaz purs 
  • Rotor pour le convoyage de gaz et de copeaux fortement chargés en poussières 
  • Transport de matériaux fibreux 
 
 
Materialtransport/Förderanlage

Transport de matériaux/systèmes de convoyage

Fiabilité et sécurité

Tout comme les ventilateurs et installations de filtration, les systèmes de convoyage jouent un rôle décisif en termes de disponibilité et de sécurité de fonctionnement des installations de dépoussiérage.

Tous les systèmes de convoyage peuvent également être conçus pour une utilisation dans une atmosphère de poussières explosive selon la directive 94/9/CE (ATEX).

Convoyage mécanique

Dans l'industrie du ciment, les sas à roue cellulaire sont utilisés comme appareil d'évacuation continu ou les doseurs sous légère sous ou surpression comme dispositif d'étanchéité à l'air. Les avantages des sas à roue cellulaire résident dans leur petite taille et un grand débit en fonction de la vitesse de rotation, leur utilisation à différentes plages de température, à des différences de pression variables et des coûts énergétiques relativement bas.

Pour extraire en continu des produits en vrac, des vis en auge et sans fin sont utilisées (pour des volumes de débits compris entre 2 et 500 m³/h). Les diamètres de vis se situent entre 200 et 1 000 mm.

Convoyage pneumatique - équipements de convoyage HP

Une longue distance de convoyage des matériaux et des cargaisons élevées plaident en faveur de l'utilisation d'équipements HP... et plus cette distance est longue et plus ces cargaisons sont importantes, mieux c'est ! Les principaux composants sont la soufflante à piston rotatif à fort rendement, le sas et l'injecteur. Ils interagissent pour garantir un convoyage efficace, même avec d'importantes quantités de matériaux. Les équipements HP sont conçus pour exploiter des débits de convoyage de l'ordre de 1 à 100 t/h, pour des équipements de convoyage d'une portée maximale de 1 500 m et des diamètres nominaux compris entre 88 et 500 mm.

Stations d'alimentation en matériaux

La station d'alimentation en matériaux se compose d'un sas avec un injecteur directement monté. Le sas à roue cellulaire fournit de manière contrôlée les matériaux au convoyeur pneumatique. Avec les matériaux abrasifs, le système peut également être revêtu de matériaux spéciaux.

Elektrofilterumbau

Modification des électrofiltres

Le filtre à manches à la pointe de la technologie dans le domaine des filtres pour fourneaux

Il y a quelques années, les filtres pour fourneaux et refroidisseurs de klinker, et en partie les filtres de moulin de cimenterie, étaient presque exclusivement exécutés sous la forme d'électrofiltres (ESP). Avec le temps, ce système n'a plus été en mesure de répondre aux exigences croissantes en termes de valeurs limites d'émissions, ainsi que de sécurité de fonctionnement et de disponibilité. Par conséquent, différents électrofiltres ont été modifiés en filtres à manches dans le monde entier, car ces derniers garantissent une teneur en poussière dans le gaz épuré beaucoup plus faible avec un degré de séparation constant par rapport à l'électrofiltre.

Aujourd'hui, avec les nouveaux filtres pour fourneaux, les clients optent presque systématiquement pour l'installation de filtres à manches. Les caissons des électrofiltres sont en règle générale très hauts par rapport au filtre à manches et donc prédestinés à être convertis en filtre EMC avec des manches jusqu'à une longueur actuelle de 12 m. La place existante peut être exploitée sans avoir besoin de rallonger le caisson. Un gain d'argent et de temps de montage est donc réalisé, car la modification peut généralement avoir lieu au cours d'une révision planifiée.

Avec le système modulaire complet de Scheuch avec diverses largeurs de tête de filtre et longueurs de manches, il est possible de trouver le module adapté à chaque dimension de caisson pour parvenir à la surface de filtration requise. Lors de l'étude technique pour la modification, une analyse des écoulements par simulation CFD est réalisée si nécessaire pour garantir un écoulement régulier de toutes les manches filtrantes.

Frischluftkühlung

Refroidissement à l'air frais

Refroidissement des gaz d'échappement à l'air frais

Comme alternative au refroidisseur par évaporation, un refroidissement des gaz par adjonction d'air frais est envisageable. Dans ce cas, une chambre de mélange est prévue, dans laquelle l'air frais est soufflé et le gaz de processus ajouté. L'air frais se mélange avec les gaz chauds et réduit ainsi la température. Le coût de la construction est nettement plus faible par rapport au refroidisseur par évaporation. Mais comme le débit volumétrique augmente avec ce système, l'installation de filtration doit être de plus grande dimension.

Verdampfungskühler

Refroidisseur par évaporation

Refroidisseur par évaporation « bottom-up » (bas-haut) ou « top-down » (haut-bas)

Les refroidisseurs par évaporation sont principalement utilisés dans l'industrie du ciment lorsque le gaz de processus chaud issu de la tour de préchauffage doit être refroidi directement à la température d'entrée du filtre.

La force motrice de l'évaporation est la température des gaz. Cela signifie qu'à des puissances thermiques comparables, un refroidisseur par évaporation doit en règle générale être de dimension beaucoup plus importante à des températures plus basses qu'à des températures plus hautes. L'eau de refroidissement est pulvérisée dans les refroidisseurs par évaporation de Scheuch via des buses monofluides ou à l'aide d'une assistance pneumatique de pulvérisation (buses bi-fluides). L'écoulement s'effectue verticalement de préférence. Selon l'utilisation ou les exigences de la planification, les gaz circulent de haut en bas (« top-down ») ou de bas en haut (« bottom-up ).

High-Dust SCR

SCR High Dust (taux élevé de poussière)

Réduction des coûts d'exploitation

Avec le circuit High Dust, les effluents gazeux issus du fourneau de la cimenterie quittent le préchauffeur à une température comprise entre 300 et 380 °C et présentent donc un niveau de température idéal pour la dénitrification catalytique. Selon les exigences, plusieurs emplacements de catalyseur peuvent être prévus dans un réacteur pour pouvoir respecter les valeurs limites d'émissions demandées. Les effluents gazeux chargés en poussières (teneur maximale de 200 g/Nm³) circulent verticalement, de haut en bas. Pour empêcher une obstruction des conduites, chaque emplacement de catalyseur est nettoyé pendant le fonctionnement avec un concept efficace.

L'utilisation du niveau de température évite de chauffer les gaz, ce qui réduit les coûts d'exploitation.

Semi-Dust SCR

SCR Semi Dust (taux moyen de poussière)

Montage en amont d'un électrofiltre par voie sèche

D'après les expériences et les connaissances issues des circuits High et Low Dust exploités en parallèle dans des installations pilotes, Scheuch a décliné la variante Semi Dust. Avec ce procédé, un préséparateur prenant la forme d'un électrofiltre par voie sèche pour des températures allant jusqu'à 400 °C est monté en amont du catalyseur, directement après l'échangeur de chaleur, comme pour le circuit High Dust. Un refroidisseur par évaporation intégré en option au système du catalyseur garantit ensuite la température d'entrée maximale du filtre à manches EMC.

Low-Dust SCR

SCR Low Dust (taux bas de poussière)

Catalyseurs de petits volumes

Une grande partie de la chaleur des effluents gazeux d'une cimenterie est utilisée pour sécher des combustibles et des matières premières ; elle quitte le filtre pour fourneau à une température comprise entre 100 et 250 °C. La température des gaz dépoussiérés est généralement trop basse pour pouvoir exécuter les réactions de dégradation dans le catalyseur. Pour cela, des températures comprises entre 220 et 300 °C sont nécessaires. Avec des échangeurs de chaleur, une partie de l'énergie, qui doit être utilisée pour le chauffage, est récupérée. En fonctionnement normal, seule la perte de température de l'échangeur de chaleur doit être compensée avec une source d'énergie externe (déplacement de chaleur d'autres flux de gaz d'échappement, brûleur au gaz naturel).

L'avantage de cette variante de circuit est qu'en raison des effluents gazeux sans poussière, il est possible d'utiliser uniquement des catalyseurs de volumes relativement petits. Du fait de l'absence de charge en poussières, la durée de vie des catalyseurs est plus longue.

 
 
DeCONOx

DeCONOx

Réduction simultanée des oxydes d'azote et des composés carbonés organiques

Le procédé DeCONOx associe une oxydation thermique régénérative (RTO) à un SCR Low Dust. Elle regroupe ces deux technologies éprouvées dans un seul système

Le procédé DeCONOx permet de réduire simultanément les oxydes d'azote et les composés carbonés organiques. La suppression des NOx s'effectue par réduction catalytique à l'aide d'ammoniac, celle des composés carbonés organiques par combustion (oxydation thermique dans la chambre de combustion). La chaleur produite lors de la post-combustion couvre au moins en partie les besoins en énergie thermique de la dénitrification, qui est nécessaire pour réchauffer les fumées à la température de service requise du catalyseur. La consommation d'énergie du procédé DeCONOx est donc nettement réduite par rapport à celle du circuit SCR Low Dust.

Trockensorption

Sorption par voie sèche

Méthode de sorption pour une séparation supplémentaire des polluants

Avec la valorisation énergétique des combustibles primaires et secondaires chargés, des systèmes d'adsorption développés en interne sont utilisés pour épurer les effluents gazeux.

La méthode de sorption par voie sèche est caractérisée par le fait qu'un adsorbant, généralement désigné sous le nom d'additif, est injecté dans le flux de gaz d'échappement sous forme d'une matière solide finement dispersée. Les polluants atmosphériques situés dans les effluents gazeux sont séparés sur la surface limite de phase intérieure et extérieure de l'additif par sorption chimique ou physique. Un dépoussiéreur en aval, de préférence un filtre à manches, sépare les produits de réaction qui en résultent du flux de gaz. L'opération de séparation des polluants commence juste après l'injection de l'additif.

Références
Contact

Georg Lechner
Head of Sales Industrial Minerals Industry
Tel.: +43 7752 905-5138
Fax.: +43 7752 905-65138

g.lechner@scheuch.com

Scheuch GmbH, Weierfing 68, A-4971 Aurolzmünster, Tel.: +43 77 52 905-0, Fax: -65000, E-Mail: office@scheuch.com

NOUS FOURNISSONS DES INSTALLATIONS POUR PROTÉGER LA QUALITÉ DE L‘AIR

Le cheval de bataille de Scheuch depuis plus d‘un demi-siècle : une technique innovante dédiée à l‘air et à l‘environnement du secteur industriel. Qu‘il s‘agisse d‘aspiration, de dépoussiérage, de convoyage, d‘épuration des fumées ou de construction d‘installations, Scheuch est leader sur le marché dans de nombreux secteurs et propose à ses clients des solutions de qualité, spécifiques à leurs problématiques d‘air et d‘environnement.