Gli impianti a combustione

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1 Gli impianti a combustione (prima parte) A CURA DI MASSIMO TORSELLO 32 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008

2 Continua la presentazione dello stato dell'arte delle diverse tecnologie di abbattimento dei solventi presenti nelle emissioni atmosferiche delle attività del nostro settore. Tutte le schede sono state elaborate in ambito UNI (l Ente italiano di unificazione), durante i lavori della norma tecnica UNI 10996, a cui hanno partecipato i rappresentanti degli impiantisti, degli enti pubblici e degli utilizzatori. Completano il quadro i requisiti minimi richiesti agli impianti di depurazione per raggiungere un efficienza di abbattimento ottimale. PREMESSA Questo documento intende fornire alcune utili informazioni relative al processo di combustione ed alla valutazione dell efficienza di abbattimento, alla descrizione delle possibili tipologie impiantistiche ed ai principali parametri che regolano il processo. In taluni casi sono fornite anche indicazioni sui valori più comunemente riscontrati per tali parametri. Nel campo della depurazione dell aria, la combustione è un processo chimico ossidativo in grado di trasformare i composti organici volatili (VOC) inquinanti, presenti nell effluente aeriforme, in prodotti a scarsa rilevanza o scarso impatto ambientale: tipicamente, acqua (H2O) ed anidride carbonica (CO2). Il processo di combustione è un processo di abbattimento finale distruttivo, utilizzato soprattutto quando le sostanze trattate non possono essere recuperate tal quali, sia per la complessità tecnologica dell operazione che per la sua antieconomicità, ma risulta più conveniente sfruttarne il contenuto calorico. VALUTAZIONE DELL EFFICIENZA DI ABBATTIMENTO DEL PROCESSO DI COM- BUSTIONE DEI VOC Poichè lo scopo primario di qualsiasi sistema di abbattimento è la riduzione dei VOC emessi in atmosfera, anche per la combustione è possibile definire una efficienza di abbattimento ηc, data dalla formula: ηc = 100 x (VOCin - VOCout)/VOCin [%] dove VOC è la quantità di composti organici volatili presente nell effluente aeriforme. E però importante sottolineare il fatto che l efficienza di abbattimento non rappresenta in modo univoco le prestazioni ambientali di un impianto di combustione; infatti, non sempre il processo di combustione è in grado di trasformare completamente i VOC in acqua e anidride carbonica: in funzione delle condizioni operative si può anche avere la produzione di sottoprodotti (definiti inquinanti da combustione ), i quali possono influenzare in maniera notevole la bontà del processo di depurazione. Due dei più importanti inquinanti da combustione sono il monossido di carbonio (CO) e gli ossidi di azoto (NOx). La formazione di queste sostanze dipende molto dalle condizioni operative in cui si svolge il processo di combustione. Il parametro che ne regola la formazione è la temperatura: se la temperatura di esercizio è troppo bassa, la combustione può risultare incompleta e si ha presenza di CO nei fumi; se le temperature operative sono troppo elevate (> C), si ha la formazione di ossidi di azoto. Gli inquinanti da combustione possono essere anche di differente natura ed origine, in funzione dell eventuale presenza di contaminanti non combustibili (o in grado di produrre sostanze inquinanti non ossidabili quali acidi, aldeidi, ecc.) nell effluente aeriforme e/o nel combustibile ausiliario. Per esempio, l utilizzo di combustibile ausiliario differente dal metano, può dar luogo ad emissioni di SO2, mentre nel trattamento di sostanze clorurate si ha sviluppo di acido cloridrico (HCl) o di cloro libero (Cl2); oppure, una incompleta combustione del dicloroetano può portare alla formazione di cloruro di vinile, composto anch esso appartenente alla classe dei VOC ma non presente inizialmente tra gli inquinanti da trattare. In altre situazioni si può altresì verificare la formazione di microinquinanti quali idrocarburi policiclici aromatici, PCB, PCT, PCN, diossine e furani, ecc., derivati secondari dalla combustione di particolari sostanze. In generale quindi, nella determinazione dell efficienza di abbattimento e/o nella verifica analitica delle emissioni, dovrebbero essere tenute in debita considerazione tutte queste potenziali implicazioni; negli specifici campi applicativi bisognerebbe conoscere con esattezza la composizione degli inquinanti presenti nell effluente aeriforme per valutare l eventuale necessità di dotare l impianto di combustione di apparecchiature METAL CLEANING & FINISHING 33

3 supplementari per l abbattimento dei sottoprodotti della combustione (per esempio, appositi scrubber nel caso di sottoprodotti acidi). DESCRIZIONE SINTETICA DEL PROCESSO DI COMBUSTIONE Generalmente il processo di combustione utilizzato per l abbattimento dei VOC ed il contenimento delle emissioni atmosferiche industriali, avviene in un volume confinato (non in contatto con l ambiente esterno) e può essere di due tipi: termico o catalitico. Nel primo caso, la trasformazione dell inquinante avviene a temperatura elevata (indicativamente maggiore di 760 C); nel secondo caso, la temperatura di processo è più bassa (indicativamente minore di 600 C), in quanto l utilizzo di un catalizzatore permette di diminuire l energia di attivazione della reazione chimica e di raggiungere elevate velocità di reazione anche in tali condizioni. Il processo di combustione prevede sostanzialmente i seguenti passaggi: l effluente aeriforme inquinato, dopo essere stato preventivamente riscaldato, viene inviato all interno della la camera di combustione nella quale raggiunge la temperatura di combustione TC. Tale temperatura, viene raggiunta sia mediante l energia termica rilasciata dalla reazione di combustione stessa, sia mediante l eventuale apporto energetico di un combustibile ausiliario. Una volta ossidati i VOC in esso presenti, l effluente aeriforme può essere scaricato tal quale in atmosfera, oppure può necessitare di un ulteriore trattamento qualora contenesse inquinanti da combustione in quantità non ammesse dalla legislazione vigente. In entrambi i casi l effluente aeriforme, poiché in uscita dalla camera di combustione possiede ancora un elevata energia termica, viene generalmente raffreddato: il calore asportato è riutilizzato innanzitutto per riscaldare l effluente aeriforme in ingresso al combustore ed inoltre (se l operazione si rivela conveniente) per eventuali altre applicazioni (riscaldamento di ambienti, produzione di acqua calda o di vapore a bassa pressione, ecc.). DESCRIZIONE DELLE DIFFERENTI TIPOLO- GIE IMPIANTISTICHE Un combustore termico recuperativo, illustrato schematicamente in figura 1, è essenzialmente costituito da una camera di combustione, all ingresso della quale è posizionato un bruciatore che innesca e coadiuva il processo di ossidazione dei VOC; da uno scambiatore di calore primario (preriscaldatore), il cui scopo è quello di recuperare parzialmente il calore prodotto dalla combustione e riutilizzarlo per il riscaldamento dell effluente aeriforme; da un camino per lo scarico in atmosfera dell effluente aeriforme trattato; da uno o più eventuali scambiatori di calore secondari (recuperatori di calore) per il recupero del calore in eccesso presente nei fumi. In un combustore termico rigenerativo, illustrato schematicamente in figura 2, lo scambiatore di calore primario è sostituito da due o più letti di riempimento di materiale ad elevata capacità termica, che permettono un recupero più spinto del calore prodotto dalla combustione. La logica di funzionamento di tale impianto prevede che un letto di riempimento, posto a monte della camera di combustione, operi da preriscaldatore dell effluente aeriforme mentre l altro, posto a valle della camera di combustione, operi da recuperatore del calore prodotto dalla ossidazione dei VOC. A tempi prestabiliti, le funzioni dei due letti vengono invertite. FIGURA 1: SCHEMA GENERICO DI COMBUSTORE TERMICO RECUPERATIVO Emissioni da trattare Camino Aria comburente Combustibile ausiliario Camera di combustione Scambiatore di calore primario Scambiatore di calore secondario 34 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008

4 FIGURA 2: SCHEMA GENERICO DI COMBUSTORE TERMICO RIGENERATIVO Riempimento Emissioni da trattare Aria comburente Combustibile ausiliario Camera di combustione Riempimento Camino Un combustore catalitico recuperativo, illustrato schematicamente in figura 3, è essenzialmente costituito da un bruciatore ed una camera di combustione, al cui interno è posto un letto di materiale catalitico (a base di metalli nobili e/o ossidi metallici), che permette l innesco ed il completamento della combustione a temperature minori di quelle di autocombustione proprie dei VOC presenti nell effluente aeriforme; da uno scambiatore di calore primario (preriscaldatore), avente lo scopo di recuperare parzialmente il calore prodotto dalla combustione e riutilizzarlo per il preriscaldamento dell effluente aeriforme; da un camino per lo scarico in atmosfera dell effluente aeriforme trattato; da un eventuale scambiatore di calore secondario (recuperatore di calore) per il recupero del calore in eccesso presente nei fumi. In un combustore catalitico rigenerativo, illustrato schematicamente in figura 4, lo scambiatore di calore primario è sostituito da due o più letti di riempimento in materiale ad elevata capacità termica, al di sopra dei quali vengono posizionati i letti di catalizzatore. La logica di funzionamento prevede che un letto di riempimento, posto a monte della camera di combustione, operi da preriscaldatore dell effluente aeriforme mentre l altro, posto a valle della camera di combustione, operi da recuperatore del calore prodotto dalla ossidazione dei VOC. A tempi prestabiliti, le funzioni dei due letti vengono invertite. La combustione delle sostanze inquinanti avviene sui letti di catalizzatore. FIGURA 3: SCHEMA GENERICO DI COMBUSTORE CATALITICO Emissioni da trattare Camino Aria comburente Combustibile ausiliario Bruciatore Camera di combustione con catalizzatore Scambiatore di calore primario Scambiatore di calore secondario METAL CLEANING & FINISHING 35

5 FIGURA 4: SCHEMA GENERICO DI COMBUSTORE CATALITICO RIGENERATIVO Aria comburente Combustibile ausiliario Catalizzatore Riempimento Emissioni da trattare Camera di combustione Catalizzatore Riempimento Camino PARAMETRI DI PROCESSO TIPICI PER COMBUSTORI TERMICI La progettazione dei sistemi di combustione è generalmente eseguita sulla base di considerazioni teoriche supportate da un ampio bagaglio di conoscenze empiriche. Si riportano di seguito alcune considerazioni relative ai principali parametri che influenzano la combustione termica e la combustione catalitica. Nei combustori termici, l ottimizzazione del processo di conversione e trasformazione dei VOC è determinata dall ottimizzazione di tre parametri di processo fondamentali: la temperatura di combustione il tempo di permanenza la turbolenza del flusso all interno della camera di combustione. La temperatura di combustione dipende dal tipo di sostanza che deve essere ossidata e dall efficienza di abbattimento che si vuole ottenere; per raggiungere buone velocità di reazione ed ottenere un rilascio totale del calore, l effluente aeriforme dovrebbe essere mantenuto per un tempo di permanenza adeguato (generalmente maggiore di 0,6 s) ad una temperatura di almeno 40 C maggiore della temperatura di ignizione dei VOC da ossidare. I composti più stabili sono generalmente i meno reattivi e richiedono quindi temperature di combustione e tempi di permanenza più elevati: i composti più reattivi (per esempio gli ftalati) possono essere abbattuti con efficienze elevate anche a temperature di 400 C; i composti più refrattari (quali gli idrocarburi aromatici semplici e gli alogenati) necessitano di temperature maggiori di 750 C C fino a 1200 C, a parità di efficienza di abbattimento. Per i composti clorurati, l intervallo di funzionamento varia tra 950 C e 1250 C in funzione della percentuale di cloro contenuta nell effluente aeriforme. L ossidazione di questi ultimi presenta diverse difficoltà tecniche, relative alla formazione di HCl e Cl2, ma non solo. Nei combustori termici, la formazione di HCl e Cl2 rallenta la combustione a causa di reazioni chimiche intermedie che vanno a ridurre la velocità di propagazione della fiamma; per stabilizzare la fiamma è allora necessario utilizzare aria comburente supplementare o del combustibile ausiliario. La loro presenza può provocare anche grossi problemi di corrosione dei materiali di cui è composto l impianto. L ossidazione completa richiede generalmente temperature di esercizio più elevate rispetto agli idrocarburi non alogenati; temperature ancora più elevate sono necessarie nel caso in cui le sostanze contengano anche fluoro o quando gli atomi di cloro nella molecola da ossidare siano in numero elevato. Ciò accade perché i prodotti della decomposizione iniziale della molecola risultano più stabili e quindi più difficilmente ossidabili. Altra caratteristica negativa dell ossidazione di composti clorurati è la propensione a produrre nerofumo e prodotti di combustione parziale. La formazione di nerofumo è indesiderata perché, oltre a contribuire alle emissioni di particolato, è spesso collegata con la formazione di composti policiclici aromatici ed è indice di ossidazione non completa. La turbolenza è il terzo parametro che influenza in modo significativo l efficienza di abbattimento. Negli intervalli di temperatura e di tempo di permanenza generalmente utilizzati negli impianti industriali, la combustione viene controllata dai processi di miscelazione che avvengono all interno del sistema; una buona miscelazione è quindi molto importante non solo per favorire un intimo contatto tra VOC ed aria di combustione, ma anche per incrementare la velocità di combustione grazie al ricircolo dei radicali liberi, estremamente attivi nell innesco rapido delle reazioni di ignizione ed ossidazione. Le difficoltà nel definire un valore per la turbolenza non consentono di indicarne dei valori ottimali di progetto; tuttavia, nella pratica impiantistica, sono di comune adozione e studio accorgimenti vari per aumentarne l intensità. 36 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008

6 PARAMETRI DI PROCESSO TIPICI PER COMBUSTORI CATALITICI Nei combustori catalitici, il processo di combustione è pressoché analogo a quello che avviene nei combustori termici. La principale differenza consiste nel fatto che nella camera di combustione si realizza un ossidazione senza fiamma, utilizzando opportuni catalizzatori che consentono l ossidazione dei VOC a temperature più basse. Rispetto ai parametri di processo precedentemente descritti, la temperatura rimane ancora il parametro principale; il suo valore è strettamente dipendente dall efficienza di abbattimento richiesta, dal tipo di VOC da trattare, dal catalizzatore utilizzato e dalla struttura geometrica del letto catalitico. Le temperature operative generalmente utilizzate variano tra 300 C e 500 C. Il tempo di permanenza è invece sostanzialmente ininfluente ai fini della progettazione, a causa dei valori relativamente elevati della velocità lineare del flusso gassoso attraverso il catalizzatore, tipicamente compresi tra 3 m/s e 6 m/s. L altro fondamentale parametro nella progettazione dei combustori catalitici è la velocità spaziale, definita come il rapporto tra la portata oraria di effluente aeriforme ed il volume di catalizzatore: φ = Q/Vc dove φ = velocità spaziale [h-1]; Q = portata volumetrica totale attraverso il catalizzatore [m 3 /h]; Vc = volume di catalizzatore [m 3 ]. Tramite la velocità spaziale è possibile quindi determinare il quantitativo di catalizzatore richiesto per ottenere la desiderata efficienza di conversione alla temperatura di esercizio prefissata. I valori di velocità spaziale, a parità di efficienza di abbattimento, dipendono dal tipo di catalizzatore e dai VOC da trattare. Si riportano di seguito alcuni valori tipici di velocità spaziale in funzione del tipo di catalizzatore: per metalli preziosi a nido d ape: da h-1 a h-1 per metalli preziosi su supporto sfuso: da h-1 a h-1 per ossidi metallici: da h-1 a h-1. Un aspetto importante della tecnologia di conversione catalitica è rappresentato dal sistema di contatto tra effluente aeriforme e catalizzatore. Quest ultimo viene di solito utilizzato in due distinte configurazioni strutturali: monolitica o a letto fisso granulare. Nel primo caso, che è il più ampiamente utilizzato, il catalizzatore è di solito disposto sulla superficie di supporti metallici o di ceramica disposti a canali paralleli, allineati nella direzione del flusso dell effluente aeriforme e contenuti in un unico blocco solido. La forma dei canali può essere tubolare, a nido d ape o a maglia. I principali vantaggi di tale configurazione consistono nel ridotto numero di rotture ed abrasioni, dovute all escursione termica che si verifica durante i transitori di avviamento e di messa fuori servizio dell impianto, e nelle ridotte perdite di carico. Nella configurazione a letto fisso, il catalizzatore è depositato su piccole particelle sferiche, cilindriche o ad anello che, inserite in apposite strutture di contenimento, costituiscono lo strato attraverso il quale fluisce l effluente aeriforme. Il principale vantaggio di questa configurazione è rappresentato dalla relativa facilità con la quale si può sostituire il catalizzatore; le perdite di carico risultano peraltro significativamente più elevate. Nei combustori catalitici, i catalizzatori più comunemente utilizzati sono quelli a base di metalli nobili (principalmente platino, puro o in lega con rodio, palladio, ecc.) o di ossidi di metalli quali nichel, rame, cromo, stagno, ecc.; sono disponibili anche catalizzatori misti. La scelta del catalizzatore è condizionata dalla presenza nell effluente aeriforme di depurazione aria sostanze che ne possono diminuire l attività catalitica in conseguenza di fenomeni chimici e fisici ed è influenzata dalla natura degli inquinanti da ossidare. Si possono verificare fenomeni di: invecchiamento termico, causato da eccessivi innalzamenti della temperatura di esercizio (per esempio dovuti all aumento di erogazione del combustibile ausiliario o all elevata concentrazione di inquinanti da ossidare) che possono instaurare processi favorevoli alla sinterizzazione o addirittura alla fusione del catalizzatore. Per i catalizzatori a metalli preziosi la temperatura massima ammessa è di 650 C, mentre per quelli ad ossidi metallici è di circa 500 C; erosione e/o mascheramento della superficie ad opera delle particelle solide incombuste trasportate dal flusso gassoso. La contaminazione del catalizzatore può essere causata dal deposito di solidi presenti nei fumi o originatisi in seguito a reazioni secondarie, come nel caso di corrosione od ossidazione delle apparecchiature di processo; in taluni casi può essere rimosso semplicemente innalzando la temperatura del letto di quel tanto da permettere la combustione di tali sostanze, ma non l invecchiamento termico del catalizzatore. Lo sporcamento del catalizzatore può essere causato anche dell eventuale presenza di particolato nell effluente aeriforme da trattare; si può ovviare a questo inconveniente predisponendo un apposito prefiltro a monte della camera di combustione; inibizione da parte di sostanze particolari, quali composti solforati ed alogenati, che possono venire adsorbiti dalla superficie porosa; avvelenamento, da parte di sostanze quali metalli ed alogeno-derivati. FINE PRIMA PARTE METAL CLEANING & FINISHING 37

7 TABELLA I - REQUISITI MINIMI PER I COMBUSTORI, DEFINITI DALLA REGIONE LOMBARDIA IN COLLABORAZIONE CON UNIARIA (UNIONE COSTRUTTORI IMPIANTI DEPURAZIONE ARIA), CHE CARATTERIZZANO IL DIMENSIONAMENTO E LE PRESTAZIONI DEGLI IMPIANTI. SCHEDA PC.T.01 Tipo di abbattitore Impiego Provenienza degli inquinanti COMBUSTIONE TERMICA Combustore termico recuperativo Abbattimento di COV (composti organici volatili) combustibili. Qualsiasi operazione o fase con impiego di COV INDICAZIONI IMPIANTISTICHE 1. Velocità di ingresso in camera di combustione Variabile in funzione della geometria del combustore; compresa tra 6 e 12 m/s 2. Tempo di permanenza In assenza di COV clorurati: non inferiore a 0,6 s Con cloro inferiore a 0,5%: non inferiore a 1 s Con cloro compreso tra 0,5% e 2%: non inferiore a 2 s Con cloro superiore a 2%: non inferiore a 2 s 3. Temperatura minima di esercizio Non inferiore a 750 C in assenza di COV clorurati Non inferiore a 850 C con cloro inferiore a 0,5% Non inferiore a 950 C con cloro compreso tra 0,5% e 2% Non inferiore a 1100 C con cloro superiore a 2% 4. Perdite di carico Comprese tra 1,5 e 3,5 kpa 5. Calore recuperato totale Non inferiore a 60% nel caso non si raggiunga l autosostentamento 6. Combustibile di supporto Possibilmente gassoso 7. Tipo di bruciatore Modulante 8. Tipo di scambiatore Aria/aria o aria/altro fluido 9. Coefficiente globale di scambio termico Isolamento interno (se necessario) Resistente almeno a C 11. Sistemi di controllo e regolazione a) Analizzatore in continuo tipo FID da installarsi solo per flussi di massa di COV non inferiori a 100 Kg/h a monte del combustore b) Misuratore e registratore in continuo della temperatura posto alla fine della camera di combustione c) Regolatore del flusso dell inquinante e del rapporto ariacombustibile d) Misuratore della temperatura al camino ed allo scambiatore. e) Controllo dell apertura e chiusura by-pass. 12. Manutenzione Controllo e pulizia dello scambiatore di calore, controllo e regolazione del materiale isolante, taratura della strumentazione di controllo e regolazione, nonché del FID. 13. Informazioni aggiuntive 38 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008

8 SCHEDA PC.T.02 Tipo di abbattitore Impiego Provenienza degli inquinanti COMBUSTIONE TERMICA Combustore termico rigenerativo Abbattimento di COV (composti organici volatili) combustibili. Qualsiasi operazione o fase con impiego di COV INDICAZIONI IMPIANTISTICHE 1. Velocità di ingresso in camera di combustione Variabile in funzione della geometria del combustore; compresa tra 6 e 12 m/s 2. Tempo di permanenza calcolato nella zona del bruciatore compresa tra le masse delle due torri In assenza di COV clorurati: non inferiore a 0,6 s Con cloro inferiore a 0,5%: non inferiore a 1 s Con cloro compreso tra 0,5% e 2%: non inferiore a 2 s Con cloro superiore a 2%: non inferiore a 2 s 3. Temperatura minima di esercizio Non inferiore a 750 C in assenza di COV clorurati Non inferiore a 850 C con cloro inferiore a 0,5% Non inferiore a 950 C con cloro compreso tra 0,5% e 2% Non inferiore a 1100 C con cloro superiore a 2% 4. Perdite di carico Comprese tra 2,0 e 5,0 kpa 5. Calore recuperato totale Superiore a 92% Nei casi di autosostentamento il parametro va riconsiderato in funzione dei bilanci energetici 6. Combustibile di supporto Possibilmente gassoso 7. Tipo di bruciatore Modulante in quantità minima di n.1 bruciatore ogni 3 torri 8. Tipo di scambiatore Massa ceramica 9. Volume di ceramica Di tipo ordinato: compreso tra 0,2 e 0,4 m 3 per 1000 m 3 di effluente per camera Di tipo alla rinfusa: compreso tra 0,5 e 1,0 m 3 per 1000 m 3 di effluente per camera 10. Altezza massa ceramica per ogni camera Almeno 1 m per letto di tipo ordinato Almeno 1,5 m per letto di tipo alla rinfusa 11. Velocità di attraversamento dell effluente Compresa tra 1 e 2 Nm/s per riempimento ordinato gassoso nelle masse ceramiche, riferita alla Compresa tra 0,5 e 1 Nm/s per riempimento alla rinfusa portata normalizzata 12. Numero torri Minimo 2, con riempimento ceramico 13. Valvole di inversione 14. Isolamento interno Per temperature almeno fino a C 15. Sistemi di controllo e regolazione a) Analizzatore in continuo tipo FID da installarsi solo per flussi di massa di COV non inferiori a 100 Kg/h a monte del combustore b) Misuratori e registratori in continuo della temperatura posti nella camera di combustione per rilevamento temperatura media in camera c) Misuratore della temperatura al camino. d) Controllo dell apertura e chiusura by-pass. 16. Manutenzione Controllo della tenuta delle valvole di inversione, del livello della massa ceramica, regolazione della strumentazione dell impianto e del bruciatore e taratura del FID 17. Informazioni aggiuntive METAL CLEANING & FINISHING 39

9 SCHEDA PC.C.01 Tipo di abbattitore Impiego Provenienza degli inquinanti COMBUSTIONE CATALITICA Combustore catalitico Abbattimento di COV (composti organici volatili) combustibili. Qualsiasi operazione o fase con impiego di COV purché privi di veleni per il catalizzatore INDICAZIONI IMPIANTISTICHE 1. Velocità spaziale dell effluente gassoso Pellets: compresa tra e h-1 Honeycomb: compresa tra e h-1 2. Tempo di permanenza 3. Temperatura minima di ingresso Non inferiore a 200 C sul letto catalitico 4. Perdite di carico Pellets: non inferiore a 1 kpa Honeycomb: non inferiore a 0,7 kpa 5. Calore recuperato totale Non inferiore a 50% 6. Combustibile di supporto Possibilmente gassoso 7. Tipo di riscaldamento A mezzo di bruciatore modulante, resistenze elettriche oppure riscaldamento indiretto (scambiatore) 8. Tipo di scambiatore Aria/aria o aria/altro fluido 9. Coefficiente globale di scambio termico 10. Volume di catalizzatore 11. Velocità di attraversamento del letto Non inferiore a 0,6 m/s 12. Isolamento interno Per temperature fino a C 13. Sistemi di controllo e regolazione a) Analizzatore in continuo tipo FID da installarsi solo per flussi di massa di COV non inferiori a 100 Kg/h a monte del combustore b) Misuratore e registratore in continuo della temperatura posto a monte del letto catalitico c) Misuratore e registratore in continuo della temperatura posto a valle del letto catalitico d) Misuratore della temperatura al camino ed allo scambiatore. 14. Manutenzione Regolazione della strumentazione dell impianto, verifica deltat catalizzatore, pulizia dello scambiatore e taratura del FID. 15. Informazioni aggiuntive Il catalizzatore ha una durata indicativa di ore. L effluente gassoso non deve contenere veleni per il catalizzatore 40 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008

10 TABELLA II - REQUISITI MINIMI PER I COMBUSTORI, DEFINITI DA ALTRI ENTI LOCALI ITALIANI, CHE CARATTERIZZANO IL DIMENSIONAMENTO E LE PRESTAZIONI DEGLI IMPIANTI Parametri Regione Provincia Regione Regione Emilia Trento Piemonte Campania Romagna COMBUSTORI TERMICI Temperatura di esercizio C n.p. n.p C Tempo di permanenza 0,3-1 n.p. n.p. 0,5-1 s Limite NOx n.p. n.p. n.p. n.p. Velocità effluente 6-15 m/s n.p. n.p m/s Perdite di carico mmh2o n.p. n.p. < 250 mmh2o Volume refrattario (rigenerativi) n.p. n.p. n.p. n.p. Spessore refrattario (rigenerativi) n.p. n.p. n.p. n.p. Velocità attraversamento refrattario (rigenerativi) n.p. n.p. n.p. n.p. Calore recuperato n.p. n.p. n.p. n.p. Coeff. globale di scambio termico n.p. n.p. n.p. n.p. Numero torri (rigenerativi) n.p. n.p. n.p. n.p. Portata d aria n.p. n.p. n.p. n.p. Efficienza abbattimento VOC n.p. n.p. n.p. n.p. COMBUSTORI CATALITICI Temperatura di esercizio C n.p. n.p. < 400 C Tempo di permanenza 0,06-0,3 s n.p. n.p. 0,1-0,3 s Velocità attraversamento letto 1,8-10,5 m/s n.p. n.p m/s Velocità spaziale n.p. n.p. n.p. n.p. Volume catalizzatore (per m 3 portata effluente) 0,06-0,12 m 3 n.p. n.p. n.p. Spessore letto 0,2-0,6 m n.p. n.p. n.p. Coeff. globale di scambio termico n.p. n.p. n.p. n.p. Tipo di bruciatore Modulante n.p. n.p. n.p. Perdite di carico mmh2o n.p. n.p. n.p. Calore recuperato n.p. n.p. n.p. n.p. Portata aria n.p. n.p. n.p. n.p. Efficienza abbattimento VOC n.p. n.p. n.p. n.p. METAL CLEANING & FINISHING 41

11 TABELLA III ESTRATTO DAL BREF AIR WATER TREATMENT. I documenti BREF (Bat REFerecence document), costituiscono il riferimento per l elaborazione delle BAT (Best Available Techniques) europee Tecnologie di depura- Efficienza Emissioni Note zione e sostanze (%) (mg/nm 3 ) Condensazione ad acqua Odori Per conc. iniziali > uo/nm 3 Ammoniaca Per conc. iniziali mg/nm 3 Condensazione criogenica Diclorometano - <20-<40 a -95 C, per conc. iniziali g/nm 3 Toluene - < 100 a -65 C, per conc. iniziali g/nm 3 MEK - < 150 a -75 C, per conc. iniziali g/nm 3 Acetone - < 150 a -85 C, per conc. iniziali g/nm 3 Metanolo - < 150 a -60 C, per conc. iniziali g/nm 3 VOC Per conc. iniziali g/nm 3 Biofiltrazione Idrocarburi > 5 Toluene > 5 Stirene > 10 Odori > uo/nm 3 Odore del biofiltro uo/nm 3 Adsorbimento VOC Carboni attivi Toluene 90 - Carboni attivi Odori Carboni attivi, zeoliti Assorbimento Alcoli Fino a Acqua Acido fluoridrico > 99 < 50 Acqua < 1 Soluzione alcalina Acido cloridrico > 99 < 50 Acqua < 10 Soluzione alcalina Acido cromico < 0,1-1 Acqua Ammoniaca > 99,9 < 1 Soluzione acida Ammine > 99 < 1 Soluzione acida Anidride solforosa < 40 Soluzione alcalina in torri a spruzzo Fenoli > 90 VOC In torri a spruzzo, con diversi reagenti VOC In scrubber a corpi di riempimento Ossidazione termica recuperativa VOC < 1-20 Bassi valori per sostanze pericolose; valori alti per sostanze meno pericolose. Contenuto di Ossigeno: 3% in volume Ossidazione termica rigenerativa VOC < 1-20 Bassi valori per sostanze pericolose; valori alti per sostanze meno pericolose. Contenuto di Ossigeno: 3% in volume Ossidazione catalitica rigenerativa VOC < 1-20 Bassi valori per sostanze pericolose; valori alti per sostanze meno pericolose. Contenuto di Ossigeno: 3% in volume CO > 98 Con catalizzatori a metalli preziosi 42 ANNO XIV N.55 SETTEMBRE 2008