Des technologies de pointe l'assaut des...

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Document publié dans « Air Plus » Magazine International de l'Economie et des Technologies de l'Ai r, 3, août 1996, reproduit avec l'aimable autorisation du Directeur Des technologies de pointe à l'assaut des NO x Les émissions de NO x en France normes, traduites en droit français, sont souvent énoncés par rapport au dioxyde d'azote (N0 2), plus toxique que le monoxyde d'azote (NO) et à l'origine de la formation d'ozone. Les normes de la qualité de l'air, comme la Directive N0 2 85/203/CEE du 7 mars 1985 traduite par la circu- laire du 29 décemb re 1986, fixent des valeurs limites (98 % des valeurs moyennes horaires ,,:; 200 IJg/m 3 ) et des valeurs guides (98 % des valeurs moyennes horaires « 135 IJg/m 3 , 50 % des valeurs moyennes horaires « 50 IJgm 3 ) à res- pecter sur une période d'un an. Pour lutter contre les effets dus au N0 2 autres que cancer, odeur et gêne, la recommandation de l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) est de 400 IJ g/m 3 pour une exposition d'une heure et de 150 IJg/m 3 pour une exposition de 24 heures. Par comparaison, la recommandation NAAQS (National Ambient Air Quality Standards) de l'agence de protection envi- ronnementale américaine (EPA) est de 100 IJg/m 3 sur une année. Quant aux installations fixes, les norme s d'émission pour les Grandes Installations de Combustion de puissance supérieure à 50 MW (GIC) sont e xpr imé es à t raver s la directive européenne 88/609/CEE du 24 novembre 1988 traduite en droit français par l'arrêté du 27 juin 1990. Cette directive est actuellement en cours de révision et un durcissement des limites d'émission est envisagé (Cf. : Airplus n° 2). En France, de nouveaux arrêtés conc ernant les petite s (2- 20 MW : arrêté PIC) et moyennes (20-50 MW) ins- tallations sont en cours, suivant une nouvelle nomenclature des installations classées. 1 2 3 4 5 6 7 8 NO x en kT rang Secte ur Transports 1 089 Industrie 149 Résidentiel/tertiaire 100 Production électricité 95 Agriculture/sylvicultur e 70 Transformation énergie fossile 57 Traitement des déchets 24 6 Source ; CITEPA, CORINAIR France 04/ 11194 Limites d'émission pour les GIC* neuves Propositions pour les GIC neuves diffusées au printemps, par type de combustible (les valeurs entre parenthèses sont les limites actuelles). A cause de son implication dans l'effet de serre et dans la pollution urbaine, les législations visant à diminuer les émissions de NOx se multiplient et se renforcent, entraînant une évolution rapide des technologies de réduction de ces émissions. A l'heure actuelle, les transports sont respon- sables de 70 % des rejets de NO x dans l'atmos- phère, avec un rôle majeur du transport routier. Les autres secteurs d'activité responsables sont l'industrie (9 %), le résidentiel et le tertiaire (6 %), et la production d'électricité (6 %). Ce bilan est assez comparable à l'ensemble des pays indus- trialisés, avec toutefois une part plus importante due à la production d'électricité alors qu'elle est majoritairement nucléaire en France. Aujourd'hui, en France, 99,7 % des émissions annuelles de NO x sont dues aux activités humaines (source CITEPA, 1990). D'ailleurs, la France s'est engagée sur le plan international à réduire ses émissions de NO x de 30 % en 1998 par rapport aux niveaux de 1980. A l'instar du S02, la législation européenne sur les NO x est exprimée à travers une série de directives souvent spécifiques à un secteur d'activité. Ces Combustibl es soli des (en mg/Nm 3 à 6% d '02) Polluant >3 00 MWth 300-100 MWth 100-50 N0 2 200 400 550-600 (650) (650) (650) Combu stibles liquides (en mg/Nm 3 à 3% d'02) Polluant > 300 MWth 300-100 MWth 100-50 N0 2 150 200 400 (450) (450) (450) Combustibles gaz eux (en mg/Nm 3 à 3% d'02) Polluant > ou =50 (35) N0 2 Gaz naturel : 100 (350) Aut re gaz : 200 POLLUTION ATMOS PHÉRIOUE -42- OCTOBRE-DÉCEMBRE 199 6

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Document publié dans « Air Plus » Magazine International de l'Economieet des Technologies de l'Air, n° 3, août 1996, reproduit avec l'aimableautorisation du Directeur

Des technologies de pointeà l'assaut des NOx

Les émissions de NOx en France

normes, traduites en droit français, sont souventénoncés par rapport au dioxyde d'azote (N0 2),plus toxique que le monoxyde d'azote (NO) et àl'origine de la formation d'ozone. Les normes de laqualité de l'ai r, com me la Direct ive N0 285/203/CEE du 7 mars 1985 traduite par la circu­laire du 29 décemb re 1986, fixen t des valeurslimites (98 % des valeu rs moyennes horaires,,:; 200 IJg/m3) et des valeurs guides (98 % desvaleurs moyennes horaires « 135 IJg/m3 , 50 %des valeurs moyennes horaires « 50 IJgm3) à res­pecter sur une période d'un an. Pour lutter contreles effets dus au N0 2 autres que cancer, odeur etgêne, la recommandation de l'OMS (OrganisationMondiale de la Santé) est de 400 IJg/m3 pour uneexposition d'une heure et de 150 IJg/m3 pour uneexpos ition de 24 heures. Par comparaison , larecommandation NAAQS (National Ambient AirQuality Standards) de l'agence de protection envi­ronnementale américaine (EPA) est de 100 IJg/m3

sur une année.

Qu ant aux installati ons fixes, les normesd'émission pour les Grandes Installations deCombustion de puissance supérieure à 50 MW(GIC) son t exprimé es à t ravers la dir ectiveeuropéenne 88/609/CEE du 24 novembre 1988traduite en droit français par l'arrêté du 27 juin1990. Cette directive est actuellement en cours derévision et un durcissement des limites d'émissionest envisagé (Cf. : Airplus n° 2). En France, denouveaux arrêtés concernant les petites (2­20 MW : arrêté PIC) et moyennes (20-50 MW) ins­tall ations sont en cours, suivant une nouvell enomenclature des installations classées.

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NOx en kT rangSecte ur

Transports 1 089

Industrie 149

Résidentiel/tert iaire 100

Production électricité 95

Agriculture/sylvicultur e 70

Transformation énergie fossile 57

Traitement des déchets 24

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Source ; CITEPA, CORINAIR France 04/ 11194

Limites d'émission pour les GIC* neuves

Propositions pour les GIC neuves diffusées au printemps, partype de combustible (les valeurs entre paren thèses sont leslimites actuelles).

A cause de son implication dans l'effet de serreet dans la pollution urbaine, les législations visantà diminuer les émissions de NOx se multiplient etse renforcent, entraînant une évolution rapide destechnologies de réduction de ces émissions.

A l'heure actuelle, les transports sont respon­sables de 70 % des rejets de NOx dans l'atmos­phère, avec un rôle majeur du transport routier.Les autres secteurs d'activité responsables sontl'industrie (9 %), le résidentiel et le tertiaire (6 %),et la production d'électricité (6 %). Ce bilan estassez comparable à l'ensemble des pays indus­trialisés, avec toutefois une part plus importantedue à la production d'électricité alors qu'elle estmajoritairement nucléaire en France. Aujourd'hui,en France, 99,7 % des émissions annuelles deNOx sont dues aux act ivités humaines (sourceCITEPA, 1990).

D'ailleurs, la France s'est engagée sur le planinternational à réduire ses émissions de NOx de30 % en 1998 par rapport aux niveaux de 1980. Al'instar du S02, la législation européenne sur lesNOx est exprimée à travers une série de directivessouvent spécifiques à un secteur d'activité. Ces

Combustibles solides(en mg/Nm3 à 6 % d'02)

Polluant >300 MWth 300-100 MWth 100-50

N0 2 200 400 550-600(650) (650) (650)

Combustibles liquides(en mg/Nm 3 à 3 % d'02)

Polluant > 300 MWth 300-100 MWth 100-50

N02 150 200 400(450) (450) (450)

Combustibles gazeux(en mg/Nm 3 à 3 % d'02)

Polluant > ou =50 (35)

N02 Gaz naturel : 100 (350)Autre gaz : 200

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Les normes d'émission concernant l'incinéra­tion des déchets ménagers sont traduites par ladirective européenne des 8 et 20 juin 1989. Pourles transports , les NOx sont soumis aux valeurslimites des directives véhicules (véhicules particu­liers : directive 91/441/CEE du 26 juin 1991 etdirective 94/121CEE du 23 mars 1994 ; véhiculesutilitaires légers : directive 93/59/CEE du 28 juin1993 ; poids lourds : directive 91/54 2/CEE du1er octobre 1991).

Actuellement, d'autres directives européennessont aussi en préparation. Ainsi, dans le cadre desnormes de qualité de l'air, une directive N02 estattendue pour décembre 1996 ou début 1997 tan­dis que de nouvelles normes d'émission pour lesvéhicules sont prévues pour 1998.

Rappelons qu'en France, les émissions de NOxquelle que soit l'activité industrielle sont sujettes àla TPPA (Taxe Parafiscale sur la Pollution Atmos­phérique) à hauteur de 180 F/t.

Catalyseurs DeNox etvéhicules au gaz:La fin du dilemme essence/diesel?

Avec le développement rapi de du parc devéhicules. diesel ces dernières années, les cons­tructeurs automobiles parient sur la mise au pointde procédés capables de réduire les émissionsde NOx et particules. A long terme, ils espèrentfiltrer les NOx grâce à un catalyseur DeNox.

Toutes les voitures particulières présententdes tau x d'émission de NOx diff érents suivantleur motorisation et leur régime d'utilisation. Eneffet, rouler à chaud ou encore dans un trafficf luide en vill e ré duise nt les émissions (Cf.tableau). En outre, l'action des catalyseurs surles voitures à essence est également significative(Cf.tableau). Ils les rendent moins polluantes queles voitures diesel en terme d'émission de NOx'

Le bilan du diesel est donc plutôt négatif pour lemoment par comparaison avec celui des voituresessence catalysées. Quant à l'addition de diesterà hauteur de 30 % dans la gazole, elle n'affecteguère les émissions de NOx'

Ceci peut sembler inquiétant en regard de laforte augmentation du taux de diesélisation dansles principaux pays d'Europe . Cependant , larécente médiatisation autour du potentiel cancé­rigène des particules émises par les moteurs die­sel, alliée à la crainte d'une baisse de l'avantagefiscal accordé au gazole par rapport à l'essence,ont fait diminuer les ventes de voitures diesel cesderniers mois en France de près de 11 % au1er semestre. Les principaux constructeurs auto­mobiles ayant investi pour une plus large motori­sat ion diese l com pte nt donc beaucoup sur lamise au point de procédés capables de réduireles émissions spécifiques de NOx et de parti­cules. Ainsi, le procédé Eolys de Rhône-Poulencpiège ces dernières (cf. Airplus n° 1). De soncôté, Siemens développe les catalyseurs SINOXpermettant de baisser les émissions de NOx pourles véhicules légers et les autobus motorisés die­sel (cf. encadré).

Le pot catalytique, placé entre le moteur et lepot d'échappement , exige un réglage très précisdu mélange air/carburant. De plus, il ne devientperformant que lorsqu'il atteint une températureélevée et ce encore de nos jours. Leur efficacitéest donc réduite en ville où les trajets sont le plussouvent courts et effectués à froid.

A plus long terme, les constructeurs espèrentpouvoir fil tr er les NOx grâce à un cata lyse urDeNox. Par ai lleurs, les industr iels travaill entdavantage sur les moteurs (leur système d'injec­tion), notamment pour les moteurs diesel afin debaisse r leur consommation et donc leurs émis­sions.

Pour les NOx comme pour les autres pol­luants, les véhicules au GNV (Gaz Naturel pour

Emissions comparées des voitures selon l'usage et la motorisation

CO2 COV NOx CO2 Particules Consommation Type de cycleg/km g/km g/km g/km g/km g/km

Voiture 41 ,2 6,4 1,8 223 ,6 96 ,1 ECE 15 froid (*)

Essen ce 36 ,5 4 ,0 1,66 195,8 83,0 urbain fluide chaud

Non catalysée 11 ,6 1,4 3,46 160,6 57 ,4 autoroute chaud

Voiture 6,7 0,73 0,54 289 ,6 94 ,9 ECE 15 froid

Essence 1,14 0,12 0,39 263 ,1 83 ,3 urbain fluide chaud

catalysée 1 0,09 0,82 185,1 58,7 autoroute chaud

Voiture 1,9 0 ,38 0,81 264 ,8 0,26 86 ECE 15 froidDiesel 1,1 0 ,18 0,83 220,1 0,17 71 urbain fluide chaud

0,52 0 ,11 0,61 170 ,3 0,15 55 ,3 autoroute chaud

(*) Cycle européen normalisé pour la mesure des consommations des véhicules (Source ; Ademe).

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Véhicule) et GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) tirentleur épingle du jeu. En effet, dans la mesure oùle GNV est constitué à 90 % de méthane CH4, laplupart des émissions (CO, HC , NOJ son trédu ite s, notamment de 60 % pour les NOx'L'eff icacité s 'avère bonne même à fro id.700 000 véhicules roulent au GNV dans lemonde. Mais le réseau de stations de distributionde GNV est quasiment inexistant en France. LeGPL, mélange de propane et de butane, permetaussi une diminution de tous les polluants, avecnotamment une baisse de 35 % pour les NOx'

27 000 véhicules , dont la plupart font partie d'uneflotte captive, roulent au GPL en France, contreplus d'un million en Italie.

Dans un premier temps, ces véhicules au gazdevraient toucher principalement le tissu urbain.La bicarburation essence /gaz pourrait ensuiteconvaincre un champ plus vaste d'uti llsateurs .En fonction de l'évolution des catalyseurs , elleconstituerait une solution à long terme vis-à-visdes émissions de polluants comme les NOx et del'effet de serre. Une meilleure gestion du traficurbain assurant une certaine fluidité et donc laréduction des émissions de polluants, dont lesNOx, est une autre voie, plus générale, à suivre.

Chaudières et brûleurs pour le rés identiel,le tertiaire etl'industrie:Vers une combustion plus propre

Pour réduire les quantités de NOx produitespar les chaudières, les industriels ont développédes brûleurs bas-No; adaptés à tout ou partiedes combustibles utilisés.

La formation de NOx en cours de combustionprovient principalement de l'oxydation de l'azotede l'air (NOx thermiques) et de l'oxydation del'azote prése nt dans le combustible liquide ousolide (NOx combustibles). Le taux de formationde NOx dépend donc de la teneur en azote ducombust ible, de la température de flamme, del'excès d'air, de la concentration en oxygène etdu temps de séjour dans le foyer de combustion.Donc la formation de NOx dans les chaudièrespeut être réduite en étageant la combustion .C'est soit l'air, soit le combustible (( reburning »)qui sont étagés. Mais une diminution de l'inten­sité de la combustion , un contrôle de l'injectiond'air et de combustib le dans le brû leur (alorsbas-No .) sont aussi envisageables, tout commele recyclage d'une partie des fumées, l'installa­tion d'un système de réduction sélective catalyti­que (SCR) ou non catalytique (SNCR), et l'emploides foyers à lit fluidisé peu émetteurs de NOx'

Une chaudière à basse émiss ion de NOxcoûte deux à trois fois plus cher qu'une chaudiè­re classique. L'important est d'effectuer un boncouplage brûleur/chaudière. Le choix du com-

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Les NOx, un polluant majeur

A l'instar d'autres pol luants , les NOx(somme de NO et N02) sont initialement descomposés d'origine naturelle. La nuit , NOréagit avec l'ozone 0 3 pour former N0 2 . Lejour, la même réaction a lieu mais aussi enprésence de dérivés d'hydrocarbure.

Durant le jour, N0 2 réagit à son tour avecla lumière et libère à nouveau NO et un pré­curseur de l'ozone. Par ce cycle, la produc­tion d'ozone, gaz à effet de serre, est direc­tement dépendante des niveaux de NOx etdes composés hydrocarbonés . De plus, lesNOx sont sources d'acide nitrique HN03 etcontribuent ainsi aux pluies acides.

Enfin, les NOx peuvent être transportéssur de longues distances en altitude sous laforme de nitrates organiques stables et êtrelibérés dans les basses couches plus chau­des de la troposphère. Au total, les NOx pro­voquent à la fois une pollution locale et unepollution régionale. En conséquence, de fortniveau d'ozone et une destruction des forêtspeuvent être perçus loin des sources d'émis­sion, au gré des conditions météorologiques .Les NOx, et notamment le N02, sont recon­nus dangereux pour la santé publique au­de là de certaines ten eur s. Le NO a uneaction identique à l'oxygène vis-à-vis de l'hé­moglobine du sang en s'y fixant, ce qui lais­se moins d'hémoglobine disponible pourfixe r l 'oxygèn e et le véhicu le r vers le sorganes.

Les effets peuvent être variés : maux detête, fatigue , etc . Le N02 agit sur tout auniveau des poumons , en fragilisant lamuqueuse pulmonaire face aux agress ionsinfectieuses.

Saab affiche le tauxde NOx à Paris

Pendant une semaine , au mois de jui ndernier, place de la Madeleine à Paris, pié­tons et automobilistes ont découvert entemps réel le taux de NOx contenu dans l'air,grâce à un compteur digital encastré dansl'affiche Saab . La valeur lue par l'appareiléta it instantané et exprimée en PPB, lano rme europée nne lim ite étant de200 microgrammes par m3 moins de 2 % dutemps. Avec cette initiative originale, l'idéede Saab était de sensibiliser le grand publicaux prob lèmes provoqués par le rejet desgaz de combustion des automobiles.

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Siemens à la conquête de nouveaux créneaux pour le traitement des NOx

Jusqu'ici , en matière de traitement des NOx'les entreprises de dépollution de l'air se préoc­cupaient des centrales électriques et des cen­trales d'incinération des déchets. Or, Siemensa décidé d'élargir ses catalyseurs SiNOx auxvéhicules lourds et aux autobus.

En Bavière, « la transformation des pol­luants dans l'air ne relève plus de la magiemais représente, d'ores et déjà, une réalité dela technologie environnementale " , se réjouit leministre de l'Environnement bavarois, ThomasGOPPEL. La Bavière célèbre en effet une pre­mière mondiale : l'installation de catalyseursSiNOx sur les moteurs diesel qui permettent deséparer les oxydes d'azote en azote élémentai­re et eau - par adjonction d'urée . Un projetpilote , cofinancé par le ministère del'Environnement, a l'ambition de prouver quecette technique de réduction catalytique sélec­tive , développée par Siemens, génère uneréduction de 60 % des NOx des camions et desautobus diesel. L'Office fédéral de l'environne­ment (UBA) encourage ouvertement ces inno­vations, afin de parvenir à l'object if de réduc­tion de 50 % des oxydes d'azote, dans le cadrede la future norme européenne EURO III desvéhicules lours. L'UBA est ime que « lescamions et autobus diesel produisent 46 % dela totalité des émissions de NOx outre-Rhin "et regrette le retard dans la mise en place demesures pour les véhicules lourds, à la diffé­rence des voitures. Les catalyseurs deSiemens respecteront non seulement la normeEURO III mais permettront une économie decarburant de 10 % et une réduction des émis­sions de CO2 . Helmut GIERSE , directeur dusite de production Redwitz de Siemens AG,croit ainsi avoir résolu « le conf lit entre laréduction des émissions de NOx et celle de laconsommation de l'essence ", grâce au traite­ment en aval des fumées de gaz.

La technologie des catalyseurs SiNOx intro­duite en Europe depuis 1986 pourrait ainsi

bustible oriente le choix de la technologie. Dansle cas du gaz , le recyclage d'une partie desfumées dans le brûleur et l'étagement de l'air oudu combustible sont très efficaces ; un brûleurbas-No, est alors peu utile. Dans le cas du fuel,l'étagement de l'air ou du combustible sont peuefficaces. Les alternatives sont l'injection d'urée(ou d'ammoniac) dans les fumées, et le couplagede combustibles fuel/gaz. Enfin, dans le cas dechaudière au charbon, la technologie du lit flui­disé circulant , associée ou non à une combustionétagée , permet de bien contrôler les émissionsde NOx'

créer un nouveau débouché pour Siemens quiaffronte actuellement une concurrence, notam­ment japonaise, dans le domaine des centralesélectriques. Aujourd'hui, 140 installations alle­mandes son t équ ipées de cata lyseursSiemens, mais le marché s'est ralenti. Depuisla remise à niveau de la plupart des centralesélectriques aux valeurs limites des NOx de200 mg/m3 au début des années 90, le besoinde modernisation tarde à se concrétiser dansles faits. « Les catalyseurs ont une vie beau­coup plus longue que prévu " , constate HorstSpeilmann , directeur commercial du départe­ment des centrales électriques chez Siemens.Selon lui, « les pays d'Europe centrale et orien­tale préfèrent la désulfuration à la dénitrifica­tion , et les pays asiatiques constru isent descentrales électriques sans priorité environne ­mentale - à l'exception de Taiwan et de laCorée du Sud ".

En revanche, Speilmann table sur un « grandmarché des installations de DeNOx aux Etats­Unis d'ici 1998 " , un pays où Siemens a déjàremporté six des sept appels d'offres pour ladénitrification des centrales à charbon.

Dans ce contexte, le principe de la réductioncatalytique sélective a été progressivement diver­sifié et appliqué dans les centrales d'incinérationdes déchets (où les 20 catalyseurs déjà installéspar Siemens traitent à la fois les NOx et lesdioxines), les centrales de cogénération et enfinles bâteauxet véhicules utilisant des moteursdie­sel. Seule différence technique : dans les cen­trales électriques, on utilise de l'ammoniac quisert d'agent de réduction, alors que la dénitrifica­tion des moteursdiesel fonctionne avec de l'urée.Cette dernière innovation allemande séduit aussila France. Chez Siemens, on indique que desnégociations avec des constructeurs automobilesfrançais sont en cours... et devraient aboutir cetautomne.

Notker BLECHNER

Depuis plusieurs années , la société Pillardconcentre ses efforts de recherche sur des brû­leurs bas-No; rédu isant simultanément lesimbrûlés solides. Ils fonctionnent au gaz naturelou au fuel lourd . Le brûleur LONOxFLAM gazallie la recirculation interne à l'étagement du gazet sa dilution par des fumées , sans élargisse­ment de la flamme . En sortie de brûleur, onrécupère des teneurs en NOx al lant jusqu'à20 ppm. Pour le fuel lourd, Pillard a mis au pointle brûleur LONOxFLAM qui, en couplant les deuxtechniques des flammes séparées et de l'étage­ment de l'air, permet de diminuer jusqu'à 45 %

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les NOx thermiques et combustibles (principale­ment sous forme NO) et ce, sans augmentationdes imbrûlés.

Les brûleurs bas-No,

De nomb reuses soc iétés développent desbrûleurs industriels bas-No. , Ainsi, Saacke a misau point un brûleur Téminox au gaz naturel ou aufuel domestique adaptable à tout type de chau­dière (de puissance 6-100 MW). Pour Ipse nIndustries, le brûleur Ecomax accepte différentstypes de gaz. Quant à Cuenod, il dispose d'unegamme de brûleurs fuel pour les maisons indivi­duelles (gamme NC) et une gamme de brûleursau gaz , au fuel ou en bicombustible pour lerésidentie l, le ter t iai re et le pet it industriel(gamme Cl . De même, le brûleur de la sociétéElco est à fuel domest ique. Babcok Wanson adéveloppé une gamme de brûleurs LNTA pourune puissance inférieure à 7 MW et une gammeTA pour une puissance jusqu'à 20 MW, tousfonctionnant avec des combustibles liquides ougazeux, incorporant le principe « thermoflame »

(émissions de NOx < 150 rnq/Nrn") , et adaptés àtout type de chaudière. Enfin, Viessmann propo­se le brûleur Rotrix.

Les chaudières à faible émission de NOx

La chaudière AUDE (AUto Dépoll uante) aufuel lourd mise au point par Babcock Entrepriseet l'Institut Français du Pétrole combine désulfu­ration et dénitrification. Des taux de désulfurationsupérieurs à 80 % sont atteints par une injectionin situ (dans le foyer) d'agent désulfurant clas­sique (CaC03) . Elle intègre plusieurs procédésde dénitrification : un brûleur bas-No. , le « rebur­ning » qui permet un taux de dénitrification de60 %, et l'injection d'un réactif dénitrifiant (urée)dans les fumées qui assure une dénitrificationsupérieure à 80 % ; les radicaux NH2 provenantde la décomposition de l'urée réagissent avecNO pour former l'azote N2. Sur un plan écono­mique, l'investissement initial est plus importantque pour une chaudière au gaz (facteur 2,5),mais la chaudière AUDE permet de respecter lesréglementations relatives aux émissions de pol­luants gazeux avec des fuels à haute teneur ensoufre et en azote, sans devoir procéder à deprofondes modifications.

Parmi les autres chaudières présentant defaibles émissions de NOx, de par leur conceptionou le brûleur incorporé, on peut citer: les chau­diè res gaz THR (5-25 kW) dével opp ées parGeminox : la gamme de cha ud ières Tr imaxR 2800 de chez Rendamax (émissions de NOx :

12-18 ppm) ; la gamme de chaudières Euroline(16-72 kW) par Intercal France, les chaudièresVito la Tripa ss (au fuel, 18-27 kW) à brûleurRotrix, Vertomat (au gaz, 80-895 kW), et Ron­domat (au fuel/gaz, 125-840 kW) de Viessmann ;

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Une chaudière qui réconcilie écologieet haut rendement

Installée à Serqueux, petite commune dela région de Rouen, chez Colloïdes NaturelsInternational (CNI) Technologies, cette chau­dière mise au point par Gaz de France etStein Fasel (groupe GEC Alsthom) est ali­mentée au gaz naturel et fournit 11 000 ton­nes de vapeur à l'heure. Son principal atoutest la réduction de moitié des émissions deNOx avec un tau x inférieur aux normesfrançaises et européennes qui devraiententrer en vigueur prochainement. Parailleurs, son rendement est supérieur de 5 à6 % à celui des chaudières classiques. Elleest commercialisée par Stein Fasel et cettegénération de chaudières industrielles de 3 à20 MW séduit déjà les PME-PMI consomma­tr ices de vapeur dans leurs pro cédés defabrication.

les chaudi ères dom estiq ues Domomat DTX(fuel/gaz, 15-37 kW) et Domoplus DPS (gaz, 10­30 kW) mises au point par Schafer Interdomo.

Sur l'ensemble des centrales thermiques de lazone OCDE-Eu rope, 94 % des dispos itifs ins­tallés d'élimination secondaire des NOx recourentà la SCR (réaction cata lyique sélective) : lesagents dén itr if iants ajoutés (ammoniac, urée)réagissent classiquement avec les NOx pour don­ner de l'azote et de l'eau. Le reste des installa­tions fait appel soit à la SNCR (réaction cataly­tique non sélective), soit au procédé au charbonactif ou au procédé DESONOx pour l'éliminationsimultanée des NOx et du S02'

La dénitrification au servicedes centrales thermiques

Dans le même esprit, la combustion en lit flui­disé permet une réduction primaire (dans le .foyer) des NOx et de S02' Mais la diminution desémissions de NOx peut en revanche entraînerune augmentation des émissions de N20, gaz àeffet de serre. Les procédés d'élimination desNOx, contrairement à ceux du S02' ne donnentlieu à aucun sous-produit valorisable à post-trai­tement.

Toutes ces techniques de pointe permettentde maintenir de façon continue les émissions deNOx à des valeurs inférieures à 200 mg/Nm 3

(conditions normales, 6 % 0 2)' sauf pour lesfoyers à lit fluidisé (200-300 rnq/Nrnê). Leur évo­lution devra suivre les futures réglementations en~répara~ion concernant les moyennes et grandesinstallations de combustion.

Patrice GREGOIRE

OCTOBRE-DÉCEMBRE 1996

Page 6: Des technologies de pointe l'assaut des NOlodel.irevues.inist.fr/.../file/3910/42_des_technologies.pdfDes technologies de pointe à l'assaut des NOx Les émissions de NOx en France

RHÔNE-POULENC

Colonne d'absorption et catalyseur pour la réductiondes NOx

Chaque jour, les procédés Rhône-Poulencd'abattement des oxydes d'azote (NOx) per­mettent de détruire , de pa r le monde ,220 tonnes d'acide nitrique qui ne sont ainsiplus rejetées dans l'atmosphère. Pour répon­dre aux normes françaises et européennes enmatière de rejet de NOx dans les fuméesindustrielles, Rhône-Poulenc a développé deuxprocédés complémentaires pour, dans un pre­mier temps , élim iner l'oxyde d'azote présentdans les gaz de queue de ses ateliers de fabri­cation d'acide nitrique à Saint-Fons, Chalampé,Roussillon et Pont -de-Claix . Le premierprocédé est une colonne AHE (Absorption àhaute efficacité) qui permet de capter les NOxet de les récupérer sous forme d'acide nitriquedilué, et donc de les valorise r. Une dizaine decolonnes AHE installées par le chimiste sontréparties sur les cinq continents, dont une enFrance. Cette technique n'est mise en œuvre

que lorsque les taux de NOx dépassent les2000 ppm.

« Pour faire descendre les NOx à moins de200 ppm et respecter les normes les plusstrictes, le réacteur cata lyt ique DN 115, quidétruit les NOx en les transformant en azote eten eau, peut être utilisé seul ou être associé àla colonne AHE », explique Jean BOIS NE,ingénieur chez Rhône-Poulenc. Actuellement,36 réacteurs catalytiques de ce type sont ins­tallés dans le monde dont trois sur des unitésfrançaises de Rhône-Poulenc et deux autreschez Elf Atochem , à Toulouse , et chez unfabricant de céramique à Annecy. Rhône­Poulenc a remporté avec ce procédé ses deuxderniers marchés en Pologne et en Slovaquieoù deux réacteurs ont été construits dans desusines produisant 700 tonnes d'acide nitriquepar jour.

Régis FORT

LA REVUE POLLUTION ATMOSPHÉRIQUECette publication, expression de l'Association pour la Prévention de la Pollution Atmosphérique (APPA, reconnue d'utilité publique, et agréée

par le Ministère de l'Environnement), éditée avec le concours du Centre Interprofessionnel Technique d'Études de la Pollution Atmosphérique (CITE·PA) est la seule revue française scientifique et techniq ue traitant exclusivement de la pollution de J'air.

Elle est diffusée par ailleurs dans une quarantaine de pays.Les documents qu'elle publie dans ses différentes rubriques émanent de personnalités scientifiques éminentes . Ils font le point sur les sujets

d'actualité ct sur l'état des recherches dans le domaine de la pollution atmosphérique.Pour élargir son audience sur le plan international, la revue édite les titres. les résumés et les légendes des figures et tableaux de ses articles en

anglais ; de même, les articles qui lui seront adressés seront publiés en anglais et feront l'objet d'une publi cation en anglais et en français après avis duComité de rédaction (la traduction étant prise en charge par la revue).

A l'heure où les problèmes d'environnement se posen t à Lous les niveaux et dans Lous les pays, les bases scientifiques que la revueapportesontles meilleurs arguments dont peu vent disposer les responsables.

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