Best available technologies

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1 30 Maggio 2012 Treviso Ossidatori termici Ossidatori catalitici Impianti a carboni attivi Rotoconcentratori Best available technologies for air cleaning system

2 20013 MAGENTA (MILAN, ITALY) Viale Lombardia, 33 Tel Fax info@airprotech.eu

3 Società di ingegneria e costruzione di impianti per la depurazione delle emissioni gassose inquinanti Ricerca e sviluppo Ingegneria Officine specializzate Servizio di assistenza post-vendita Servizio di commissioning e collaudo

4 Valutazioni preliminari per la scelta dell impianto performance tecnologia avanzata costi di investimento e costi di gestione: impatto ridotto sui costi di produzione longevità rispondenza all analisi dei rischi integrazione all interno del ciclo produttivo nessuna influenza sulle scelte tecnologiche del processo di produzione Analisi del ciclo di produzione ANALISI CHIMICHE E FISICHE del gas di processo ANALISI TECNOLOGICA DELL AZIENDA: manutenzione, organizzazione

5 Analisi del gas di processo Effluente gassoso Inquinanti Portata: quantità volumetrica dell effluente aeriforme emessa in atmosfera nell unità di tempo definita (Nm 3 /h) Temperatura Umidità relativa Emissione: costante o discontinua nel tempo (uno o più punti di emissione) Concentrazione: quantità di sostanze inquinanti in un determinato volume dell effluente aeriforme (g/nm3) Composti Organici Volatili (C.O.V.) Composti Inorganici Volatili (C.I.V.) Potere Calorifico Inferiore (P.C.I.) Polveri Aerosol Emissioni diffuse

6 Analisi del processo produttivo Identificazione del processo produttivo per l integrazione dell impianto di depurazione al ciclo di produzione Utilities disponibili: energia elettrica, aria compressa, ecc. Possibilità di recupero sostanze emesse Possibilità di recupero energetico: - aria calda - acqua calda - vapore - olio diatermico Cogenerazione

7 Combustione Bruciatore Bruciatore a gas gas Sequenza di reazioni chimiche esotermiche tra un combustibile e un comburente con produzione di energia (calore) e la conversione chimica delle specie presenti. O 2 S.O.V. Reazione di Combustione S.O.V. non clorurate + O 2 = CO 2 + H 2 O S.O.V. clorurate + O 2 = CO 2 + H 2 O + HCl

8 Sistemi di sicurezza attivi e passivi Aree non classificate Controllo temperatura Controllo rampa gas Aree classificate UNI EN 746-2:2011 Gas di processo classificati ATEX Previsti dispositivi atti a declassare il flusso a monte dell impianto Analizzatore FID Bypass UNI EN 12753:2010 Limiti massimi di LEL ammissibili su impianti a combustione Eventuali dispositivi passivi di arresto fiamma

9 Combustione termica Il processo di combustione avviene nella camera di combustione Tutte le sostanze organiche vengono ossidate Temperatura di lavoro: C Combustione rigenerativa Basata sulla capacità di una massa di materiale inerte di accumulare calore e usarlo a beneficio dell economicità dell impianto Efficienza di recupero termico > 96% Combustione recuperativa Presenza di un recuperatore di calore che, utilizzando i gas caldi di combustione in uscita dalla camera di combustione/catalisi preriscalda l aria di processo in ingresso Efficienza di recupero termica: 65%

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11 Combustori rigenerativi

12 Ceramiche Materiale strutturato Superficie specifica più elevata Minori perdite di carico Estrema compattezza del letto Miglior resistenza allo sporcamento Efficienza di recupero termico molto elevata Costo più elevato Efficienza di recupero calore > 96 % Materiale disordinato Maggior turbolenza Economicità

13 Valvole Valvole a piattello Proprio design, sviluppato per continui carichi e frequenti movimenti Resistenti meccanismi di azionamento Doppi azionamenti con attuatori Lubrificazione automatica Massima silenziosità Efficienza di tenuta elevatissima

14 Montaggio e layout Per impianti fino a Nm 3 /h Realizzazione su skid L impianto cablato e pre-assemblato presso le nostre officine Richiesti solo due bilici per il trasporto (uno per le camere e uno per lo skid con le valvole) Tempi di montaggio in cantiere al massimo di due giorni Ottimizzazione tempo/costi Vantaggio assoluto per il cliente

15 RTO - 2 camere Due camere di preriscaldamento-recupero calore: Contengono corpi di riempimento di materiale ceramico Funzionano alternativamente come preriscaldatori di aria in ingresso e recuperatori termici del gas depurato Camera di combustione Avviene la reazione di combustione Recupero ulteriore di energia termica con scambiatore di calore a valle Emissioni caratterizzate da picchi di concentrazione

16 RTO - 2 camere + compensazione Medesimo principio di funzionamento del combustore a due camere unica differenza la camera di compensazione Utilizzati in produzioni dove i picchi del 2 camere non permetterebbero alla media di emissione di rientrare entro i limiti di legge Camera di compensazione Contiene il volume di gas non completamente bruciato del flusso di gas Recupero ulteriore di energia termica con scambiatore di calore a valle

17 RTO - 3 camere Le tre camere funzionano in modo alternato: una preriscalda l aria in ingresso una recupera il calore dell aria in uscita dalla camera di combustione una in fase di lavaggio con aria pulita proveniente dalla camera di combustione Recupero ulteriore di energia termica con scambiatore di calore a valle

18 RTO - 5 camere Le cinque camere funzionano in modo alternato: due preriscaldano l aria in ingresso due recuperano il calore dell aria in uscita dalla camera di combustione una in fase di lavaggio con aria pulita proveniente dalla camera di combustione Recupero ulteriore di energia termica con scambiatore di calore a valle Impianti utilizzati nel trattamento di portate d aria molto elevate

19 RTO Applicazioni speciali Ossidazione di aria e liquidi: lancia per liquidi in inox iniezione in camera di combustione dosaggio dei solventi in camera sistema di pompaggio in area classificata

20 Sistema di iniezione combustibile GI-tech T di 40 C ingresso aria inquinata gas/uscita fumi, anzichè >60 C come i comuni sistemi nel mercato. Riduzione dei costi di gas fino al 30% Dotato di sistemi di sicurezza in conformità a norme EN 746-2

21 Combustori termici recuperativi

22 Combustore termico recuperativo Unico involucro contente la camera di combustione, un recuperatore e un bruciatore Intero involucro rivestito con materiale isolante atto a: - contenere perdite di calore verso l esterno - limitare i consumi - mantenere una T superficiale delle pareti esterne inferiore a 60 C Camera di combustione dimensionata per garantire t di permanenza minimo di 0,6 s

23 Combustore termico recuperativo Temperatura minima di combustione: ca. 750 C Nell intercapedine tra le due camere sono installati i ranghi concentrici dei tubi Preriscalda l aria in ingresso e raffredda l aria in uscita permettendo un recupero termico Eventuale recupero di calore ARIA/ARIA o ARIA/ACQUA

24 Combustori catalitici

25 Impianto catalitico Il processo di ossidazione avviene a basse temperature (200 e 400 C) grazie all azione di particolari materiali (catalizzatori), che consentono la reazione di combustione Recuperatore di calore Preriscalda l aria in ingresso e raffredda l aria in uscita permettendo un recupero termico Letto catalitico L aria entra in contatto con il catalizzatore sul quale avviene l ossidazione Tipo di catalizzatore Pellets (random) Honeycomb (strutturato) Componenti del catalizzatore Metalli nobili Ossidi di metallo

26 Rotoconcentratori

27 Rotoconcentratore Caratteristiche principali Trattamento di elevati flussi di aria contenenti basse concentrazioni di inquinanti Economicità di gestione Affidabilità nel tempo Principio di funzionamento basato su elementi adsorbenti: ZEOLITI Cuore dell impianto: RUOTA DI CONCENTRAZIONE Struttura rotante contenente materiale attivo adsorbente (ZEOLITI)

28 Rotoconcentratore Principio di funzionamento Aria da trattare viene depurata nel concentratore ed emessa direttamente in atmosfera A valle del concentratore quantità di S.O.V. innalzata fino a volte in flusso volte inferiore a quello iniziale RTO notevolmente ridotto con conseguenti minori costi di gestione Rigenerazione ruota mediante aria prelevata direttamente da camera di combustione e aria proveniente dal raffreddamento

29 Rotoconcentratore Impianti Impianto di preconcentrazione e successiva combustione termica recuperativa Impianto di preconcentrazione e successiva combustione termica rigenerativa Impianto di preconcentrazione e successiva combustione catalitica

30 Rotoconcentratore Tipiche applicazioni realizzate Tipo di produzione Automobilistica Mobili Stampa Nastri adesivi Nastri magnetici Chimica Adesivi di resine sintetiche Semiconduttori Processo Cabine di verniciatura Cabine di verniciatura Asciugatura Unità di pulizia Processo di rivestimento Raffinerie, reattori Plastificazione, processo di produzione di compensato Unità di lavaggio S.O.V. trattate Toluene, xilene, esteri, alcoli Toluene, xilene, esteri, alcoli Toluene, xilene, esteri, alcoli Chetoni (MEK, cicloesanone, metilisobutilchetone) Idrocarburi aromatici, acidi organici, aldeidi, alcoli Stirene, aldeidi, esteri Alcoli, chetoni, ammine

31 Impianti a carboni attivi

32 Impianti a carboni attivi ADSORBIMENTO Processo fisico mediante il quale la concentrazione di S.O.V. veicolata nel flusso gassoso viene bloccata sulla superficie di un solido detto ADSORBENTE CARBONE ATTIVO Adsorbente particolarmente indicato per adsorbire sostanze organiche ADSORBIMENTO CON CARBONI ATTIVI A PERDERE RIGENERAZIONE IN CORRENTE DI VAPORE DIRETTO RIGENERAZIONE CON GAS INERTE

33 Carboni attivi a perdere Pre-filtro Trattiene eventuali polveri che potrebbero intasare i carboni Filtro a carboni attivi Contiene uno o più letti adsorbenti in parallelo attraversati dall aria di processo CARBONI ATTIVI ESAUSTI SMALTIMENTO RIATTIVAZIONE ESTERNA Impianti applicati in processi aventi gas con bassa concentrazione di inquinanti

34 Carboni attivi con rigenerazione a vapore diretto Adsorbimento L aria carica di solventi fluisce attraverso il letto dei carboni attivi e viene depurata Desorbimento Dopo il processo di adsorbimento, i solventi devono essere rimossi dall adsorbitore Strippaggio Condensazione

35 Carboni attivi con rigenerazione mediante gas inerte Adsorbimento L aria carica di solventi fluisce attraverso il letto dei carboni attivi e viene depurata Desorbimento Circolazione flusso gassoso inerte (azoto) riscaldato a T compatibile con sostanza da desorbire letto di carboni riscaldato Condensazione L inerte carico di solvente viene raffreddato al fine di ottenere la condensazione del solvente stesso, e successivamente riscaldato per la reimmisione nel processo.

36 GRAZIE PER L ATTENZIONE! L