Absorção de gases da queima de combustíveis fósseis em torre de recheio estruturado utilizando lama vermelha

A produção de alumina pelo processo Bayer produz de 1 a 3 toneladas de resíduo por tonelada de alumínio. Esse resíduo é denominado lama vermelha, composto de minerais não solúveis em hidróxido de sódio concentrado, como hematita e outros óxidos férreos, quartzo e óxidos de titânio. A lama vermelha possui em sua composição variados teores de NaOH, dependendo especificamente da planta industrial utilizada. A proposta desse trabalho é avaliar o processo de absorção de gases provenientes de uma caldeira em contracorrente com uma suspensão de lama vermelha a 27%, em torre spray e em torre de recheio estruturado. Foram realizados experimentos variando-se o tipo de torre de absorção, temperatura da fase líquida e teor de sólidos na fase líquida para avaliar a redução do teor dos gases de combustão na saída da torre de absorção e a variação do pH de acordo com o tempo de operação, para que fosse possível identificar o tempo necessário para que ocorra a neutralização da lama vermelha, bem como a redução no teor de dióxido de carbono, para isso foram realizadas medições dos teores de gases na entrada e na saída da torre de recheio estruturado, bem como medições de temperatura e pH. A absorção de CO<SUB>2 </SUB> presente no gás de combustão pela suspensão de lama vermelha se dá pelo processo da carbonatação, no qual o gás reage com o NaOH presente na lama vermelha, sendo a água o catalisador. Os resultados obtidos após os experimentos foram satisfatórios, e concluiu-se que o processo realizado nas torres de absorção é eficiente para a diminuição do pH da lama vermelha e a redução do teor de CO<SUB>2 </SUB> liberado para a atmosfera, promovendo um ganho duplo para o meio ambiente.

ABSTRACT: The production of alumina from the Bayer process produces 1-3 tons of waste per ton of aluminum. This residue is known red mud, compound of minerals insoluble in concentrated sodium hydroxide, hematite and other iron oxides, quartz and titanium oxides. The red mud has in its composition varied levels of NaOH, depending on the specific industrial plant used. The purpose of this study is to evaluate the process of absorption of gases from a boiler countercurrent with a suspension of red mud, in a spray tower and a packed column. Experiments were performed varying the type of absorption tower, temperature of the liquid phase and solids content in liquid phase to evaluate the reduction in content of gases of combustion in the output of absorption tower and pH variation with time of operation, it was possible to identify the time required for the occurrence of red mud neutralization, and also a reduction in the content of carbon dioxide, thereunto were performed measurements of the concentrations of gasesin the input and output packed column, and also measurements of temperature and pH. The absorption of CO<SUB>2 </SUB> existing in the gases of combustion for suspension of red mud occurs by the carbonation process, where the gas reacts with NaOH present in red mud, with water as catalyst. The results obtained after the experiments were satisfactory, and it was concluded that the process performed in absorption towers is efficient for pH reduction of red mud and reducing the content of CO<SUB>2 </SUB>freed to atmosphere, providing a double profit for the environment.