¿Qué gases ácidos y olores emanan de la pirólisis plástica a alta-temperatura?
Cuando los plásticos de desecho se calientan a más de 300 grados en ausencia de oxígeno, el craqueo térmico rompe largas cadenas de hidrocarburos en fragmentos más pequeños y volátiles. Este proceso de pirólisis, cada vez más utilizado para producir fueloil o gas de síntesis, también libera una mezcla compleja de gases ácidos y compuestos malolientes que pueden ser corrosivos, tóxicos y dañinos para el medio ambiente. Comprender su origen, composición y concentración es esencial para diseñar sistemas de reducción eficaces y garantizar la seguridad laboral.
1. Cloruro de hidrógeno (HCl): el gas ácido dominante
El cloruro de polivinilo (PVC) contiene un 57 % de cloro en masa. Por encima de 280 grados, el enlace C-Cl se homoliza, liberando HCl en proporciones superiores a 2 g de Cl⁻ por kg de PVC. Las pruebas de campo del método 26A de la US-EPA muestran que un pirolizador de plástico mixto-de 500 kg h⁻¹ puede emitir 1200 mg m⁻³ HCl-ochenta veces el límite máximo de 8 horas de OSHA (7 mg m⁻³). El gas es altamente corrosivo, ataca el acero al carbono a 0,5 mm año⁻¹ y forma un aerosol secundario H₂SO₄ cuando hay SO₂ presente.
2. Óxidos de azufre (SO₂, SO₃): procedentes de retardantes de llama
Los retardantes de llama halogenados (HBCD, DBDPE) y las cargas de caucho se descomponen entre 320 y 400 grados, liberando SO₂ y trazas de SO₃. Las concentraciones suelen ser de 200 a 400 mg m⁻³ en el gas de chimenea, lo que contribuye a la formación de lluvia ácida y a la irritación respiratoria.
3. Óxidos de Nitrógeno (NO, NO₂) – NO Térmicos y Combustibles
Los polímeros-que contienen nitrógeno (PA, PU) y los estabilizadores-a base de amoníaco forman el combustible-NO por encima de los 350 grados. Se han medido niveles de NOx de 150 a 300 mg m⁻³, lo que promueve el smog fotoquímico y la formación de ozono.
4. Ácidos orgánicos-moleculares-de bajo peso
La pirólisis de PET y PA produce ácidos acético, propiónico y benzoico a 50-150 mg m⁻³. Estos compuestos imparten un olor a vinagre rancio y reducen el pH del condensado a<3, accelerating corrosion of ductwork and scrubbers.
5. Orgánicos malolientes y tóxicos
La descomposición del PE/PP produce aldehídos C₂–C₆ (acroleína, acetaldehído) y cetonas en 80–200 mg m⁻³, responsables de los olores fuertes y dulces y de la irritación ocular. El benceno, el tolueno y el estireno de PS y ABS se encuentran en concentraciones de 100 a 400 mg m⁻³; El benceno es un carcinógeno de categoría 1A con un riesgo unitario de 6 × 10⁻⁶ por µg m⁻³. El escatol y el indol de los plásticos que contienen nitrógeno - imparten olores fecales incluso a niveles de ppb.
Impacto ambiental y de salud
La exposición-a corto plazo a 10 mg m⁻³ de HCl provoca ardor de garganta y constricción de los bronquios; 50 mg m⁻³ SO₂ induce síntomas similares al asma-. La inhalación crónica de benceno a 1 mg m⁻³ aumenta el riesgo de leucemia en 1 entre 10.000. Los gases ácidos reducen el pH de la lluvia, dañando cultivos y edificios. Los compuestos de olor reducen las comodidades del vecindario y pueden provocar quejas por molestias.
Tecnologías de control
a) Wet scrubbers with caustic soda (NaOH) achieve >Eliminación del 99 % de HCl y SO₂.
b) La reducción catalítica selectiva (SCR) utilizando un catalizador V₂O₅/TiO₂ reduce los NOx en un 90 %.
c) Los lechos de carbón-activado adsorben COV y mercaptanos; la oxidación catalítica los convierte en CO₂ y H₂O a 350 grados.
d) Los bio-filtros que utilizan bacterias nitrificantes eliminan NH₃ y aminas con una eficiencia del 95 %.
Supervisión en tiempo real-
Los analizadores multi-gas FTIR ahora brindan una resolución de 1 segundo para HCl, SO₂, NOx y benceno, activando alarmas al 50 % de los límites regulatorios y garantizando que las plantas de pirólisis operen dentro de los límites de seguridad ocupacional y ambiental.
