La eficiencia de la tecnología de desnitrificación con ozono en el tratamiento de gases de combustión a baja temperatura puede superar el 95 %. Una planta siderúrgica del norte de China redujo sus emisiones de NOx en un 70 %, mientras que una fábrica de cemento de Zhejiang redujo sus costes de tratamiento de gases de escape en 3 millones de yuanes.

En los últimos años, a medida que las regulaciones ambientales se han vuelto cada vez más estrictas, las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) se han convertido en un problema para industrias como la siderúrgica, la cementera y la química. Las tecnologías tradicionales de desnitrificación (p. ej., SCR y SNCR) se enfrentan a problemas como la eficiencia insuficiente y los altos costos operativos en determinados escenarios, mientras que la tecnología de desnitrificación con ozono, con sus ventajas únicas, se está consolidando como la nueva opción preferida en el tratamiento de gases de combustión industriales.

 

1. Principio de desnitrificación por ozono: desnitrificación de NOx

 

El ozono (O₃) es un oxidante potente que puede iniciar una reacción en cadena con el NO en los gases de combustión (que representa más del 90% del NOx), convirtiéndolo en NO₂ y N₂O₅ solubles en agua, que luego se eliminan por completo a través de una torre de absorción alcalina.

Ventajas técnicas:
Adapt to low-temperature flue gas (80~200°C) and compensate for the shortcomings of SCR technology (300~400°C)
Sin riesgo de envenenamiento del catalizador, especialmente adecuado para gases de escape con alto contenido de azufre y polvo.
La eficiencia de desnitrificación alcanza más del 95% y puede oxidar sinérgicamente contaminantes como COV y dioxinas.

 

2. Escenario de aplicación: Empresas con alto riesgo de contaminación

 

La tecnología de desnitrificación con ozono se ha aplicado con éxito en múltiples industrias con altas emisiones de NOx:
(1)La industria del acero
Gases de combustión de la máquina de sinterización: el SCR tradicional falla debido al bloqueo del polvo, mientras que la desnitrificación con ozono puede funcionar de manera estable.
Caso: Después de la renovación de una máquina de sinterización en una planta de acero en el norte de China, las emisiones de NOx disminuyeron de 300 mg/m³ a menos de 50 mg/m³
(2) Industria del cemento
Gas de cola del horno: reemplaza SNCR (deslizamiento severo de amoníaco), reduciendo los costos operativos integrales en un 30%
Caso: Una planta de cemento en Jiangsu adoptó un proceso combinado de “ozono + depuración húmeda”, ahorrando 2 millones de yuanes en costos de agua con amoníaco anualmente.
(3) Horno de fusión de vidrio
Gases de combustión de alta temperatura (500 °C+): Se requiere enfriamiento antes de la inyección de ozono, pero no se necesita un intercambiador de calor adicional como en el SCR.
Caso: Una fábrica de vidrio en Guangdong aprobó la aceptación de protección ambiental para su proyecto de desnitrificación de ozono, con emisiones de NOx estables por debajo de 100 mg/m³

 

3. Caso práctico: Ahorro anual de 4 millones de dólares en una planta química gracias a su renovación

Problema corporativo: Concentración fluctuante de NOx en el gas de cola de la línea de producción de ácido nítrico (800~2000 mg/m³), envenenamiento frecuente del catalizador en el sistema SCR original, con costos de reemplazo anuales que superan los 1,5 millones de yuanes.
Solución:
En 2023, se adoptó el proceso combinado de oxidación con ozono y depuración alcalina:
Generador de ozono: capacidad de producción de 20 kg/h, ajusta automáticamente la dosis en función de la concentración de NOx
Torre de absorción de alta eficiencia: la solución de NaOH se hace circular y se pulveriza, y el NOx finalmente se recupera en forma de NaNO₃
Efecto de ejecución:
Emisiones de NOx < 50 mg/m³ (estándar de emisiones ultralimpias)
El coste de sustitución del catalizador se reduce a cero, lo que supone un ahorro integral anual de 4,06 millones de yuanes.
El subproducto NaNO₃ se puede reutilizar como materia prima, logrando un tratamiento “de residuo a residuo”.

 

4. Desafíos y perspectivas futuras de la desnitrificación con ozono

A pesar de sus destacadas ventajas, esta tecnología aún necesita superar desafíos
El consumo de energía para la generación de ozono es alto: se requieren aproximadamente entre 10 y 15 kWh de electricidad para producir 1 kg de ozono, lo que hace necesario optimizar la eficiencia del generador.
(2) Riesgo de escape de NO₂: Se requiere un control preciso de la relación molar O₃/NOx (normalmente 1,0~1,5).
Con el desarrollo de nuevas tecnologías, como la producción de ozono combinada con energía fotovoltaica y eólica, se prevé una reducción adicional del 30% en los costos operativos futuros. Con los objetivos de "carbono dual", la desnitrificación con ozono podría convertirse en una tecnología estándar para el tratamiento de gases de combustión industriales.