Les pompes péristaltiques de Watson Marlow surpassent leurs homologues centrifuges pour la désulfuration des gaz de combustion
15/03/2021
Afin de rester dans les limites strictes des seuils d'émissions, les centrales au charbon et les installations de valorisation énergétique des déchets, les aciéries et les raffineries de pétrole et de gaz utilisent de la chaux pour éliminer le dioxyde de soufre (SO2) de leurs gaz de combustion. Bien que très efficace, la nature abrasive de la chaux pose un problème aux pompes doseuses centrifugeuses utilisées à cette fin. En effet, de nombreuses installations rencontrent des problèmes récurrents de défaillance des joints d'étanchéité, entraînant des coûts d'entretien et de réparation excessifs. La solution à ce problème pour un nombre croissant d'installations réside dans les pompes péristaltiques. Une usine européenne en valorisation énergétique des déchets a récemment installé 8 pompes péristaltiques Bredel de Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG) pour un process de désulfuration des gaz de combustion (DGC). Utilisées pour le dosage des boues calcaires abrasives, les pompes permettent un meilleur contrôle des process et une réduction des coûts OPEX (dépenses opérationnelles).
La chaux est très efficace
Dans de nombreux pays, les politiques environnementales cherchent à réduire la mise en décharge des déchets ménagers et commerciaux et encouragent le recyclage et l'utilisation des déchets d'équipements électriques et électroniques. L'utilisation de la chaux dans les trois principaux procédés de traitement des gaz de combustion est efficace, les rendements sont de l'ordre de 95 à 99 %. Ce procédé contribue à garantir que les usines respectent la législation environnementale locale et internationale sur les émissions.
La chaux est l'alcali le plus rentable et le plus polyvalent pour ce type de traitement, avec un dosage et une production de déchets moindres par rapport aux autres réactifs. Un autre avantage du DGC est la création de sous-produits de haute qualité, comme le gypse qui est utilisé dans la fabrication de plaques de plâtre et dans divers autres procédés industriels.
La principale technique est le lavage par voie humide
L’épuration par voie humide qui est considérée comme la principale technique de réduction des gaz de combustion, où de la chaux broyée est ajoutée à l'eau avant que la boue alcaline qui en résulte ne soit pulvérisée dans un laveur de gaz de combustion ou une tour. Dans un système typique, le gaz à épurer pénètre au fond d'une tour cylindrique et circule vers le haut à travers la boue de chaux pulvérisée.
Un aspect important est le rapport de volume L/G entre la boue de réactif et les gaz de combustion, généralement de 1:1 (litres de boue pour 1000 Nm3 de gaz de combustion) dans les applications d'épuration par voie humide. C'est dans cette application que des pompes fiables et performantes ont un rôle fondamental à jouer.
Il est reconnu que le lavage par voie humide entraîne des coûts d'investissement et d'exploitation élevés en raison de la manipulation du réactif liquide et des déchets. Toutefois, il reste le choix préféré de nombreuses centrales énergétiques en raison du faible coût de la chaux et de l'efficacité du contrôle du dioxyde de souffre (SO2).
Le réactif de la boue de chaux abrasive est problématique pour les pompes centrifuges
Dans une grande usine de traitement des déchets, qui effectue un lavage humide de 15 heures, les pompes centrifuges connaissaient de fréquentes défaillances lors du transfert de réactif de boue de chaux abrasive. Dans de tels cas, le principal problème est que la boue entrant dans les épurateurs est à la fois très chaude et contient jusqu'à 25% de matières solides sèches. En plus de ces caractéristiques difficiles, la boue se cristallise en refroidissant.
Les émissions des incinérateurs font l'objet d'un examen minutieux, de sorte qu'ils doivent fonctionner sans aucun temps d'arrêt imprévisible. Consciente de la nécessité de changer ses pompes dans le process d'épuration par voie humide pour répondre aux exigences strictes de l'industrie, l'usine européenne a testé les pompes péristaltiques Bredel.
Le succès des opérations de transfert des boues de chaux sur un cycle de cinq jours a été tel que l'usine utilise désormais huit pompes Bredel.
L'avantage des pompes péristaltiques Bredel
Les pompes Bredel, qui fonctionnent à sec et sont auto-amorçantes, le principe de pompage proprement dit est basé sur un tube en caoutchouc renforcé écrasé par des galets, qui aspire le contenu et propulse le produit hors de la pompe. Ainsi, le fluide transporté n'est en contact qu’avec le tuyau, ce qui le rend idéal pour la manipulation de produits chimiques agressifs ou abrasifs, comme la chaux. Malgré la température élevée et la teneur en matières solides de la boue de chaux, la durée de vie des tubes des pompes Bredel est reproductible et n'est pas affectée par l'abrasion ou la cristallisation.
Contrairement aux pompes centrifuges ou aux pompes à vis excentrée que l'on peut trouver dans les procédés de désulfuration des gaz de combustion, les pompes Bredel ne nécessitent pratiquement pas d'entretien car il n'y a pas de joints, de vannes, de membranes, de presse-étoupes, de rotors, de stators ou de pistons coûteux qui fuient, s'obstruent, se corrodent ou se remplacent, ce qui permet un process beaucoup plus contrôlé et une réduction des coûts d'exploitation.
Les pompes Bredel comprennent en outre une conception de rotor unique qui ne repose pas sur l'arbre du réducteur. Cela protège les roulements du réducteur contre les surcharges qui pourraient se produire dans d'autres pompes péristaltiques. Avec une telle conception, Bredel offre la garantie d'un fonctionnement fiable et durable, même dans des conditions d'exploitation difficiles.
255 000 tonnes de déchets incinérés
Après le passage des pompes centrifuges aux pompes péristaltiques, la centrale de traitement des déchets a fait état d'un fonctionnement plus contrôlé et de coûts d'exploitation nettement améliorés.
Quelques 255 000 tonnes de déchets sont incinérées dans l'installation, sur un total d'un million de tonnes collectées. Ce processus conduit à la production de 139 000 MWh d'électricité, dont environ 35 000 MWh sont utilisés par l'usine, les 104 000 MWh restants étant envoyés dans le réseau.
Le succès des pompes de Bredel aide la centrale à poursuivre ces opérations tout en maintenant son engagement envers l'environnement.
