DEPURAZIONE DI IDROCARBURI ALOGENATI
- Depurazione di emissioni per l’industria chimica e farmaceutica -
Un sistema di abbattimento delle emissioni efficiente e consolidato per l’industria chimica e farmaceutica
La gamma di emissioni atmosferiche prodotte dai processi produttivi delle industrie chimiche e farmaceutiche può essere estremamente variegata, poiché durante le lavorazioni vengono utilizzate molteplici sostanze e in parecchi casi la composizione e il mix di materie utilizzato varia in base al prodotto finale che si vuole ottenere.
Il sistema di depurazione più versatile per il trattamento di emissioni la cui composizione può includere idrocarburi tradizionali e alogenati consiste nell’impiego di un post-combustore rigenerativo seguito da un abbattitore ad umido tipo scrubber.
L’applicazione dello scrubber permette al sistema di combustione di poter trattare una più larga gamma di composti chimici, contenenti anche alogeni ( come per esempio cloro ).
Descrizione del funzionamento dell’impianto
Il sistema prevede due step di depurazione, il primo step è una combustione con recupero termico rigenerativo, il secondo un assorbimento ad umido per mezzo di una colonna scrubber.
Durante la prima fase di depurazione (combustione) vengono trattati tutti gli idrocarburi, dalla ossidazione degli idrocarburi si ha la formazione di CO2 e H2O.
I composti che al loro interno hanno degli alogeni (per esempio cloro e/o fluoro) durante la fase ossidazione portano inevitabilmente alla formazione degli acidi corrispondenti (acido cloridrico, acido fluoridrico).
La presenza di una colonna di assorbimento tipo scrubber permette al sistema, nel suo insieme, di garantire emissioni a norma di legge sia sotto il profilo del carbonio organico totale (COT) che quello degli acidi.
Nel suo complesso l’intero processo di depurazione è composto da tre fasi:
- Ossidazione tramite combustore RTO
- Raffreddamento dei fumi
- Assorbimento degli acidi cloridrico tramite colonna scrubber
I gas da trattare giungono al combustore termico rigenerativo che è composto da una camera di combustione e da tre torri di preriscaldamento/recupero calore 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 provvede a fornire le calorie necessarie per il completamento dell’ossidazione delle SOV e garantire una temperatura idonea.
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÷120 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.
Il flusso d’aria investe sempre due letti di materiale ceramico, mentre il terzo è posto fuori linea.
Durante il ciclo di funzionamento la torre posta fuori linea viene attraversata da aria ambiente prelevata dall'esterno da un apposito ventilatore.
Questo accorgimento permette di effettuare un lavaggio della parte inferiore della camera e pertanto ottenere una continuità di risultati di efficienza di abbattimento delle sostanze organiche volatili anche durante il cambio valvole.
I gas uscenti dal sistema di combustione vengono prima raffreddati tramite un sistema ad evaporazione e successivamente inviati alla colonna scrubber.
Il principio di funzionamento delle colonne scrubber consiste nel convogliare l’aria inquinata dentro una camera all’interno della quale viene realizzato attraverso opportune e svariate tecnologie, un intimo contatto tra l’aria stessa e una certa quantità di acqua, in modo tale da ottenere un trasferimento degli inquinanti dall’aria all’acqua, fino a consentire lo scarico diretto in atmosfera con concentrazione di inquinanti entro i limiti consentiti dell’aria trattata.
A valle del processo di depurazione con scrubber si ritrovano solitamente dei sottoprodotti come per esempio acqua contenente sali che devono essere smaltiti nel rispetto della salute pubblica e dell’ambiente.
Quando una particella di inquinante viene “catturata” da una data massa di acqua o goccia di liquido, ne diventa parte integrante, ne condivide la sorte e ne segue intimamente il percorso obbligato dal fabbricante all’acqua in ricircolo sino a venire raccolta in una apposita vasca di decantazione e quindi scaricata per il trattamento finale.
Alla base di tutto ciò è fondamentale che siano realizzati i presupposti a quanto detto, vale a dire:
- una zona di contatto aria-liquido in cui si favorisca il più possibile l’incontro e l’unione tra la particella da catturare e il liquido previsto allo scopo;
- una zona di decantazione in cui le particelle di liquido vengono separate dal flusso principale di aria;
I gas uscenti dalla colonna scrubber risultano quindi essere completamente depurati e vengono emessi in atmosfera.
Conclusione
La depurazione di una vasta gamma di composti impone al progettista inevitabilmente l’utilizzo di una serie di tecnologie depurative installate e funzionanti in serie.
Non è solamente necessaria la conoscenza delle diverse tecnologie ma anche la loro specifica applicazione in casi particolari come quello precedentemente descritto.
L’esperienza maturata nel tempo gioca quindi un ruolo fondamentale in questo tipo di applicazioni speciali.
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