Sistemi di depurazione CFC

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Sistemi di depurazione CFC

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La demolizione dei frigoriferi dismessi è un importante aspetto nel settore dello smaltimento dei beni durevoli.
Il processo di demolizione dei frigoriferi prevede il disassemblaggio degli stessi (principalmente la parte compressore/motore dall'involucro) e successivamente la triturazione dell'involucro.
L'involucro dei frigoriferi è composto da poliuretano, lamiere e plastiche, durante la triturazione il tutto viene sminuzzato e si ha la liberazione dei gas che vennero utilizzati come espandente della parte di poliuretano.
L'attuale tecnologia costruttiva dei frigoriferi utilizza come gas espandente il ciclopentano, ma in passato sono stati ampliamente utilizzati i CFC (clorofluorocarburi).

Ad oggi il 70% dei frigoriferi da smaltire contengono schiume di poliuretano espanse con CFC.

Il CFC liberato durante la triturazione, essendo un composto ozonolesivo, deve per legge essere catturato e depurato.
Ventilazione Industriale ha recentemente messo a punto un sistema per la depurazione di queste emissioni. L'impianto nel suo complesso è composto da quattro stadi di abbattimento in serie, costituiti rispettivamente da:

• filtro a maniche come primo stadio di abbattimento a secco delle polveri di poliuretano derivanti dal processo di triturazione;

• combustore rigenerativo a tre camere come secondo stadio per l'abbattimento mediante ossidazione termica dei composti organici volatili;

• reattore in fase gas/solido e filtro a maniche come terzo stadio per l'abbattimento a secco dei vapori di acido cloridrico e fluoridrico che si generano dalla reazione di ossidazione termica dei CFC, mediante reazione con bicarbonato sodico o calce.

• Abbattimento finale a carbone attivo riattivabile.

Primo stadio di filtrazione
Il primo stadio di abbattimento è costituito da un filtro a maniche, con entrata dell'aria polverosa in camera di calma, e filtrazione dall'esterno verso l'interno delle maniche, dotato di sistema di pulizia automatica con getti di aria compressa regolati da apposita centralina elettronica in funzione del grado di intasamento delle maniche (differenza di pressione tra monte e valle).
In questo primo stadio di filtrazione vengono abbattute le polveri di poliuretano che vengono scaricate in un contenitore sottostante il filtro.

Secondo stadio di filtrazione
All'uscita dal primo stadio di filtrazione i fumi entrano nel secondo stadio di abbattimento, il combustore rigenerativo a tre torri.
Tale combustore è composto da una camera di combustione e da tre torri di preriscaldamento / recupero calore realizzate in acciaio al carbonio e rivestite internamente con fibra ceramica di idoneo spessore e densità.
Le torri di preriscaldamento/recupero calore sono riempite con materiale inerte ceramico di alta qualità in modo da formare tre masse distinte di notevole capacità termica.

Il funzionamento dell’impianto è ciclico e utilizza alternativamente la capacità termica dei tre letti per riscaldare il gas in ingresso e recuperare calore dal gas in uscita. Il gas in ingresso nel letto di materiale inerte si preriscalda a spese del calore accumulato nel letto stesso e per effetto dell’ossidazione delle SOV in camera di combustione, il bruciatore a metano BR1 provvede a fornire le calorie necessarie per il completamento dell’ossidazione delle SOV e garantire una temperatura superiore a 950°C.

Per effetto della permanenza dei fumi a detta temperatura per un tempo non inferiore a 1 secondo, le sostanze organiche presenti si ossidano completamente fino a formare anidride carbonica, acqua, acido cloridrico e fluoridrico.
Uscendo dalla camera di combustione l’aria ormai depurata, attraversa un secondo letto di materiale inerte, relativamente più freddo, e cede a questo gran parte del proprio contenuto termico.
Ad intervalli regolari di tempo di 60÷90 secondi, il senso del flusso di gas nel combustore viene invertito di modo che i tre letti si scambino la funzione di preriscaldatore e recuperatore di calore, azionando in modo opportunamente alternato le valvole di ingresso e uscita di ciascuna torre.
Il flusso d’aria investe sempre due letti di materiale ceramico, mentre il terzo è posto in stand-by. Durante il ciclo di funzionamento la torre in stand-by, per aspirare l’aria inquinata che nel ciclo precedente non ha attraversato la camera di combustione, viene flussata con aria fresca prelevata dall'ambiente esterno.
Questo accorgimento permette di ottenere una continuità di risultati di efficienza di abbattimento delle sostanze organiche volatili anche durante il cambio valvole.

Terzo stadio di filtrazione
Dalla combustione dei CFC si formano acido cloridrico e acido fluoridrico, per eseguire l'abbattimento il gas viene inviato ad un sistema di neutralizzazione dei fumi acidi.
La neutralizzazione avviene tramite bicarbonato di sodio in polvere, tale sistema è costituito da un reattore di miscelazione e da un filtro a maniche per la raccolta dei sali ottenuti dalla reazione.
Nel reattore di miscelazione si ottiene l'intimo contatto dei fumi acidi contenenti acido cloridrico e fluoridrico con bicarbonato sodico, per effetto di tale contatto avviene la reazione di neutralizzazione di tali fumi acidi fino a formare i rispettivi sali di sodio (cloruro e fluoruro).
Il bicarbonato stoccato in big-bag viene dosato per mezzo di una coclea dosatrice e un apposito mulino micronizza la polvere in modo da aumentarne la superficie di contatto ed agevolare la reazione.
I fumi miscelati con il reagente di neutralizzazione arrivano al filtro a maniche, attraverso un percorso che garantisce un adeguato tempo di contatto per assicurare il completamento della reazione.
All'interno di tale filtro avviene la separazione dei prodotti della reazione dal gas, i prodotti di reazione vengono raccolti in un big-bag sottostante il filtro.

Quarto stadio di filtrazione
I fumi uscenti dal sistema di neutralizzazione vengono inviati ad un filtro a carboni attivi.
Il filtro a carbone attivo è equipaggiato con un sistema di rigenerazione in loco tramite aria calda.

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