RIUTILIZZO E TRASFORMAZIONE DI SALI SODICI

Documenti analoghi
Gestione delle acque in una raffineria di olio vegetale

Analisi energetica e ambientale del processo di produzione di olio vegetale UNIVERSITÀ DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA

Aspetti tecnologici innovativi per il recupero di scarti derivanti dal processo produttivo della pasta per carta

«Tecniche e regolamenti per la rimozione e lo smaltimento di manufatti contenenti amianto»

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

ESTRAZIONE CON SOLVENTE

TESI DI LAUREA TRATTAMENTO DI CORRENTI GASSOSE CONTENENTI SO2 MEDIANTE IMPIANTI DI LAVAGGIO A UMIDO. matricola N49/324

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA PER L AMBIENTE E IL TERRITORIO

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II SCUOLA POLITECNICA E DELLE SCIENZE DI BASE CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA PER L AMBIENTE E IL TERRITORIO

con potenza di 200kWe Documento di previsione sulla produzione dei rifiuti

Corso di laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Corso di Chimica Generale e Inorganica CH 3

Gestione campionamenti soda 30%, urea NOX OUT e miscela di Ca(OH) 2 e carboni attivi

«Tecniche di decontaminazione di suoli contaminati da mercurio»

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDEDICO II

La valorizzazione energetica dei rifiuti solidi urbani Udine 21 marzo 2003

Evaled. Tecnologie di evaporazione

7HFQLFKHGLHVWLQ]LRQH,QLEL]LRQHFKLPLFDRD]LRQHDQWLFDWDOLWLFD

TESI DI LAUREA TECNICHE DI CONTROLLO DELL EMISSIONE IN ATMOSFERA DI CO 2 DA PROCESSI INDUSTRIALI. matricola N49/148

Se si mescolano 24,50 g. di NaCl in polvere e 100,00 g. di acqua:

Università degli Studi di Napoli Federico II

Tecnologie di Evaporazione WATER TECHNOLOGIES

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Scuola Politecnica e delle Scienze di Base

ELENCO DEI RIFIUTI SPECIALI

SVILUPPO DI UNA TECNOLOGIA BIOLOGICA INNOVATIVA PER LA RIMOZIONE DEL MERCURIO DA MATRICI AMBIENTALI CONTAMINATE

Relazione giorno 4 Febbraio 2011

Tesi di Laurea in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Note: pressing = pressatura plastic forming = formatura plastica (da alle polveri la forma dell oggetto voluto) green = verde (oggetto formato che

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Scuola Politecnica e delle Scienze di Base DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE, EDILE E AMBIENTALE

UNIVERSITA DI PISA CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN CHIMICA INDUTRIALE. Curriculum Industriale. CLASSE: LM 71 (Scienze e Tecnologie Chimiche)

TECNICHE DI PURIFICAZIONE. Cristallizzazione

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Materia. Tutto ciò che occupa spazio e ha massa

Matrici metalliche innovative per utensili da taglio diamantati ed in metallo duro

Università degli Studi di Torino CORSO DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA C. Schede di valutazione relative alle esercitazioni pratiche in laboratorio

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Effetto del ph sulla mobilizzazione di Cr, Mn e As dai sedimenti di un bacino idrico urbano

Possono essere eseguite prove di laboratorio e pilota di soil remediation e per ogni altra attività di bonifica e messa in sicurezza.

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II SCUOLA POLITECNICA E DELLE SCIENZE DI BASE CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA PER L AMBIENTE E IL TERRITORIO

Università degli Studi di Napoli Federico II

PROGRAMMA SVOLTO A. S. 2014/ istituto "ALBERTI-PORRO" Analisi Chimica 3 E

Produzione di idrogeno mediante un processo fotocatalitico basato sull impiego di rame

sali e loro soluzioni, diversi da quelli di cui alle voci e

Compiti estivi di chimica classe 1Ag

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

I residui della produzione di calcestruzzo

«La gestione e la valorizzazione dei rifiuti nel contesto dell Economia Circolare»

PROPRIETA ACIDO-BASE DELLE SOLUZIONI SALINE

I sessione I prova

Materia. Tutto ciò che occupa spazio e ha massa

CO 2 : DA GAS SERRA A MATERIA PRIMA PER LA PRODUZIONE DI SOSTANZE UTILI. Fabrizio Mani UNIVERSITA DI FIRENZE DIPARTIMENTO DI CHIMICA

Caratterizzazione delle matrici ambientali

TRATTAMENTO DI NO X DA GAS DI SCARICO: CONFRONTO TRA LE TECNICHE SCR E SNCR

Tecnologie per il riciclo delle acque di processo Recupero dei sali dal bagno di tintura

COMBUSTIBILI DA OLI VEGETALI: IL BIODIESEL

Università degli studi di Napoli Federico II

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

CORSO ANALISI CHIMICA MOD Analisi terreni ITIS VIOLA A.S. 2016/2017 SUOLO LEZIONE 1: INTRODUZIONE E CAMPIONAMENTO

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Analisi dei gas di scarico dei mezzi di trasporto allo scopo di determinare l efficacia dei dispositivi per il controllo delle emissioni inquinanti.

BIOGAS_N Sistemi di gestione e valorizzazione delle frazioni azotate nei digestati: valutazione delle tecnologie e bilancio dell azoto

Esame (0) classei - Codice Prova:

SCHEDA DESCRITTIVA DEL RIFIUTO

RELAZIONE TECNICA. RAM 18/08 del 07/05/2018. A2A Approfondimento sull emissione di radionuclidi

Il riutilizzo delle macerie generate dal sisma e soluzioni innovative ed ecosostenibili per il ripristino della viabilità

Università degli Studi di Napoli Federico II

Caso studio: L impianto di gassificazione di Malagrotta

Studio del meccanismo di idratazione e disidratazione dell ibuprofene sodico

Contenuto di diossine, furani e PCB nell acqua e nell aria della Regione Campania

UNIVERSITA DI PISA. FACOLTÀ DI INGEGNERIA Dipartimento di Energetica Lorenzo Poggi. Tesi di Laurea Specialistica in Ingegneria Energetica

ALLEGATO 10. Tabella dei nuovi codici CER richiesti dall azienda Antinia srl con l attuale AIA. Nella tabella sono indicate:

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Esercitazioni di stechiometria - Corso di Chimica Generale ed inorganica C

Università degli Studi di Napoli Federico II FACOLTÀ DI INGEGNERIA INGEGNERIA PER L AMBIENTE E IL TERRITORIO

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II SCUOLA POLITECNICA DELLE SCIENZE DI BASE DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE, EDILE E AMBIENTALE


Waste to Energy: introduzione Prof. L.Tognotti Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale

CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE (4 CFU, 32 ore frontali) Prof.ssa Mara Mirasoli - Dipartimento di Chimica Giacomo Ciamician

CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE (4 CFU, 32 ore frontali) Dott.ssa Mara Mirasoli - Dipartimento di Chimica G. Ciamician

Accumulo di energia termica: la nuova frontiera dei materiali innovativi

Dott. Gianluigi Calvanese Responsabile Area Laboratori e Servizi alle Imprese

Rapporto tra soluto e solvente o soluzione

Anno accademico

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

5012 Sintesi dell acido acetilsalicilico (aspirina) da acido salicilico e anidride acetica

Corso di Chimica e Propedeutica Biochimica Reazioni in soluzione acquosa

S.E.B. Servizi Ecologici del Brembo S.r.l.

Università degli Studi di Napoli Federico II Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l Ambiente ed il Territorio.

Fabbricazione di microstrutture free-standing in silicio cristallino mediante attacco elettrochimico

RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI CO 2 NELL AMBIENTE: CATTURA, STOCCAGGIO E RIUTILIZZO

Le analisi chimiche dell acqua del fiume Padrongianus Scienze Integrate Chimica

codice CER descrizione Quantitativo istantaneo

Iscrizione N: FI00100 Il Presidente della Sezione regionale della Toscana dell'albo Nazionale Gestori Ambientali

Concimi con obbligo di notifica Concimi organici e organo-minerali Esigenze per i singoli tipi di concime

Ordinanza del DATEC sulle liste per il traffico di rifiuti. Modifica del

POSSIBILI DOMANDE PER L ESAME DI CHIMICA ANALITICA

Impatto ambientale delle emissioni dei termovalorizzatori: Il caso dell impianto di Acerra

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Transcript:

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE Corso di Laurea in Ingegneria Chimica Tesi di Laurea Specialistica RIUTILIZZO E TRASFORMAZIONE DI SALI SODICI MISTI DA TRATTAMENTO DI FUMI ATTRAVERSO PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE. Candidato: Dario Silvestri Relatore: Prof. Luigi Petarca Controrelatore: Prof.ssa Sandra Vitolo Anno Accademico 2012-13 1

Sommario Introduzione... 4 Capitolo 1: La problematica e le ipotesi di lavoro... 6 1.1 Esempio di applicazione del Sistema S.E.C. Softening Evaporation Crystallization).... 6 1.2 Il trattamento dei fumi della centrale... 8 1.3 Inertizzazione ed incapsulamento... 12 1.4 Cristallizzazione frazionata... 13 1.5 Reazione con KCl per produrre K 2 SO 4... 16 Capitolo 2: Materiali e metodi... 17 2.1 Reagenti... 17 2.2 Attrezzature e strumenti... 19 2.3 Metodi di caratterizzazione... 21 2.3.1 Determinazione del tenore d acqua... 21 2.3.2 Analisi diffrattometrica a raggi X ( XRD )... 21 2.3.3 Fluorescenza a raggi X (XRF)... 22 2.3.4 EDS SEM... 22 2.3.5 ICP OES... 23 2.3.6 Analisi potenziometrica con elettrodo ion-selettivo per il Fluoro... 24 2.4 Campionamento per quartatura ed essiccazione... 25 2.5 Studio di solubilità... 26 2.6 Cristallizzazione frazionata dei sali puri... 28 2.7 Cristallizzazione frazionata della miscela di sali prodotti in centrale... 31 2.8 Reazione con cloruro di potassio dei sali puri... 32 2.8.1 Primo step: reazione di formazione della glaserite... 35 2.8.2 Secondo step: reazione di formazione del solfato di potassio... 36 2.8.3 Riciclo delle acque madri B e C prodotte negli step uno e due.... 37 2

Capitolo 3: Risultati e discussione... 40 3.1 Campionamento per quartatura ed essiccazione... 40 3.2 Studio solubilità... 43 3.3 Cristallizzazione frazionata dei sali puri... 50 3.4 Cristallizzazione frazionata dei sali SEC... 54 3.4.1 Fase preliminare: parziale dissoluzione del sale SEC... 55 3.4.2 Prova 1: massa acqua evaporata 73,5% della soluzione totale... 60 3.4.3 Prova 2: massa acqua evaporata 79,5% della soluzione totale... 69 3.4.4 Prova 3: massa acqua evaporata 76% della soluzione totale... 76 3.5 Reazione con cloruro di potassio dei sali puri... 81 3.5.1 Analisi della variabile contenuto di acqua per il primo step.... 81 3.5.2 Analisi della variabile contenuto di acqua per il secondo step.... 86 3.5.3 Prova con riciclo... 92 3.5.4 Prova con produzione di K 2 SO 4 e riciclo delle acque madri... 96 Conclusioni... 100 Bibliografia... 101 3

Introduzione La problematica dello smaltimento dei reflui liquidi in un processo di lavaggio fumi di combustione da componenti acidi (SO2, HCl..) in Centrali termoelettriche ha tra le sue soluzioni un processo chiamato Zero Liquid Discharge (ZLD, riciclo e riutilizzo completo dei liquidi di processo). Per far questo in alcune centrali a carbone stato scelto di trattare gli spurghi del desolforatore con un processo di addolcimento ed evaporazione-cristallizzazione (Softening Evaporation Crystallization, SEC) che permette di ottenere lo ZLD e comporta la formazione di residui salini solidi, principalmente costituiti da cloruro e solfato di sodio. Attualmente la destinazione di questi sali è lo smaltimento in stati esteri, dato che a causa dell elevata solubilità in acqua di questo materiale di risulta l attuale normativa (D. Lgs. 152 del 3 aprile 2006) non ne consente lo smaltimento tal quale in discariche di rifiuti. Precedenti lavori (Sigon et al., 2009) avevano analizzato la possibilità di una inertizzazione per incapsulamento in matrici polimeriche per renderla adatta al conferimento in discarica, ma questa soluzione prevedeva dei costi molto alti. Lo smaltimento è molto costoso, e lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di trovare una destinazione ambientalmente ed economicamente sostenibile ai sali sodici misti prodotti attraverso il recupero e riutilizzo. Le attività si sono sviluppate in una prima fase di campionamento e caratterizzazione del materiale prelevato da una Centrale termoelettrica costituito da sale in uscita dall impianto SEC raccolto in diverse date. Successivamente sono state analizzate varie alternative. 4

La sperimentazione si è concentrata su due possibili soluzioni basate su processi di cristallizzazione frazionata come metodo di separazione di sali. L ipotesi principale di lavoro è stata quella di sperimentare l ottenimento di due prodotti: il cloruro di sodio (NaCl), utilizzabile come materia prima nell industria clorosoda o come antigelo, ed il solfato di sodio (Na 2 SO 4 ) che ha applicazioni nell'industria dei detergenti come anti addensante e come inerte a basso costo, nell'industria tessile come correttore di densità e fissatore dei pigmenti o nell'industria del vetro come agente di raffinazione ed anti schiuma. Il sistema è stato studiato sia creando una miscela di cloruro di sodio e solfato di sodio puri nelle stesse proporzioni riscontrate nel campione rappresentativo del sale campionato sia utilizzando il campione di materiale prelevato dall impianto per valutare l effetto delle impurezze presenti. La seconda ipotesi di lavoro è stata quella di intervenire sul sistema NaCl-Na 2 SO 4 introducendovi cloruro di potassio (KCl) al fine di ottenere invece cloruro di sodio e solfato di potassio (K 2 SO 4 ) utilizzato nel settore dei fertilizzanti agricoli, con un valore economico maggiore del cloruro di potassio e del solfato di sodio. 5