8 Maggio 2015 Treviso Ossidatori termici Ossidatori catalitici Impianti a carboni attivi Rotoconcentratori Best available technologies for air cleaning system
20013 MAGENTA (MILAN, ITALY) Viale Lombardia, 33 Tel. +39 02 9790466 Fax +39 02 97297483 http://www.airprotech.eu - e-mail: info@airprotech.eu 8 Maggio 2015 - Treviso
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
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
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
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
Combustione Sequenza di reazioni chimiche esotermiche tra un combustibile euncomburente con produzione di energia (calore) e la conversione chimica delle specie presenti. 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
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
Combustione termica Il processo di combustione avviene nella camera di combustione Tutte le sostanze organiche vengono ossidate Temperatura di lavoro: 750 1.250 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%
Combustori rigenerativi 8 Maggio 2015 - Treviso
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
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
Montaggio e layout Per impianti fino a 40.000 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
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
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
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
RTO - 5 camere Le cinque camere funzionano in modo alternato: due preriscaldano l ariainingresso 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
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
Sistema di iniezione combustibile GI-tech Automatico spegnimento dell aria comburente bruciatore quando si raggiunge la temperatura di 750 C in camera di combustione. Evita l utilizzo del ventilatore per l aria comburente (risparmio energetico) Iniezione diretta di gas naturale/lpg in camera di combustione ΔT di 40 C ingresso aria inquinata gas/uscita fumi, anzichè >60 C come i comuni sistemi nel mercato. Autosostentamento: a partire da [SOV] > 1,5 g/nm3 Riduzione dei costi di gas fino al 30% Dotato di sistemi di sicurezza in conformità a norme EN 746-2
Combustori termici recuperativi 8 Maggio 2015 - Treviso
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
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 ariainingressoeraffredda l aria in uscita permettendo un recupero termico Eventuale recupero di calore ARIA/ARIA o ARIA/ACQUA
Combustori catalitici 8 Maggio 2015 - Treviso
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
Rotoconcentratori 8 Maggio 2015 - Treviso
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)
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 10 20 volte in flusso 10 20 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
Rotoconcentratore Impianti Impianto di preconcentrazione e successiva combustione termica recuperativa Impianto di preconcentrazione e successiva combustione termica rigenerativa
Rotoconcentratore Costi si gestione Desorbimento della ruota di concentrazione UTILIZZANDO UN HOT BY-PASS COLLEGATO ALLA CAMERA DI COMBUSTIONE Costi di gestione IMPIANTO COMPLETAMENTE IN AUTOSOSTENTAMENTO Nessun costo aggiuntivo di combustibile
Rotoconcentratore Tipiche applicazioni realizzate Tipo di produzione Processo S.O.V. trattate Automobilistica Cabine di verniciatura Toluene, xilene, esteri, alcoli Mobili Cabine di verniciatura Toluene, xilene, esteri, alcoli Stampa Asciugatura Toluene, xilene, esteri, alcoli Nastri adesivi Nastri magnetici Unità di pulizia Processo di rivestimento Chetoni (MEK, cicloesanone, metilisobutilchetone) Chimica Raffinerie, reattori Idrocarburi aromatici, acidi organici, aldeidi, alcoli Adesivi di resine sintetiche Plastificazione, processo di produzione di compensato Stirene, aldeidi, esteri Semiconduttori Unità di lavaggio Alcoli, chetoni, ammine
Impianti a carboni attivi 8 Maggio 2015 - Treviso
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
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
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
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.
GRAZIE PER L ATTENZIONE! 8 Maggio 2015 - Treviso