Ossidazione termica dei composti organici volatili
Il cliente a cui si riferisce il presente case-history è uno dei leader mondiali nella produzione di sistemi di trasporto fluidi per il settore automotive (connettori e simili). L’azienda, grazie alle conoscenze tecniche ed alla capacità di adattarsi alle evoluzioni del mercato, rappresenta il punto di riferimento dei produttori automobilistici di tutto il mondo.
Il processo produttivo adottato prevede una fase di rivestimento dei componenti che comporta l’emissione in atmosfera di COV e fumi. I responsabili dello stabilimento italiano si sono messi in contatto con Tecnosida® richiedendo la progettazione e la realizzazione di un Ossidatore Termico Rigenerativo in grado di risolvere la problematica.
A seguito del contatto con l’azienda, Tecnosida® organizza un sopralluogo tecnico-commerciale per verificare la situazione di fatto e comprendere esattamente le esigenze del cliente.
Da questa prima fase emerge che nel sito produttivo è già presente un ossidatore termico, il cui uso è condizionato da alcune problematiche. Per questo motivo i tecnici Tecnosida® eseguono una verifica sull’ RTO esistente, evidenziando due aspetti:
Alla luce di quanto emerso dal sopralluogo tecnico, Tecnosida® ha eseguito una manutenzione per contenere la problematica del cliente. Nel paragrafo seguente ci concentreremo sull’RTO realizzato da Tecnosida®.
Nel progettare l’impianto di trattamento, Tecnosida®, atteso il problema di accumulo di materiali esausti citato nel paragrafo precedente, realizza un sistema di pre-trattamento che permette di eliminare i condensati prima dell’ingresso nel post combustore termico.
Nello specifico, questo sistema si compone di due fasi:
Una volta superata questa fase di pre-filtraggio, l’effluente viene aspirato dal ventilatore di processo e trasportato all’interno dell’ossidatore termico rigenerativo THEROX mediante tubazione circolare flangiata. L’RTO realizzato per questa applicazione è formato da una camera di combustione, tre scambiatori ceramici, un bruciatore a metano ed un quadro comando per la gestione automatica del sistema di valvole a tampone posizionate a lato della macchina.
I letti filtranti sono costituiti da materiale a nido d’ape Honeycomb composto da blocchi ordinati con elevata superficie di scambio che permette maggiore efficienza.
I dati principali ad esso relativi sono:
Ossidatore termico rigenerativo | |
Inquinante trattato | COV e fumi con inclinazione alla formazione di materiale plastico |
Portata | 1.500 Nm3/h |
Temperatura per la combustione dei COV | 750°C |
Tempo di permanenza | s > 0,8 |
Potere calorifico metano | 8.600 Kcal/Nmc |
Potenza termica bruciatore | 200.000 Kcal/h |
Potenza ventilatore di processo | 4 kW |
Per garantire un’elevata efficienza di abbattimento ed il corretto dimensionamento dell’ossidatore termico THEROX, gli ingegneri di Tecnosida® hanno tenuto conto di tre fattori fondamentali per l’ossidazione dei COV:
L’impianto è stato realizzato in conformità alle BAT di riferimento (PC.T.02) e ha permesso di ridurre le emissioni rientrando nei limiti previsti dalla legge, risolvendo così le problematiche del cliente.
Come abbiamo anticipato nel paragrafo precedente per garantire l’abbattimento dei COV è necessario mantenere una temperatura costante di 750-800°C che viene raggiunta grazie all’utilizzo di un bruciatore a metano e mantenuta costante sfruttando il calore prodotto dai composti organici durante l’ossidazione. Per tenere controllato questo valore ed evitare sprechi energetici, Tecnosida ha realizzato un sistema di telegestione che monitora tutte le temperature (da quella di ingresso a quella di uscita, comprese quelle delle singole camere che lo compongono). Come potete vedere dall’immagine a lato, la schermata PLC mostra in tempo reale i dati relativi al sistema di pre-filtrazione, all’Ossidatore Termico Rigenerativo (RTO) e suoi componenti.
Grazie alla telegestione si riesce ad avere un quadro completo dell’impianto e ad intervenire tempestivamente per ottimizzarne il funzionamento.
Il cliente di questa seconda realizzazione si occupa della produzione di preformati plastici abrasivi per il trattamento delle superfici. L’azienda è specializzata nella produzione di mole per la finitura dei metalli, settori diamantati per la squadratura delle piastrelle e refrattari per la produzione dell’alluminio.
L’azienda cliente si è messa in contatto con Tecnosida® perché durante il normale processo produttivo rileva un’elevata emissione di stirene, tale da eccedere i limiti stabiliti dalle normative vigenti.
A seguito di adeguato sopralluogo tecnico, Tecnosida® predispone le misure necessarie per la realizzazione di un RTO che rappresenta la soluzione più idonea per risolvere la problematica del cliente.
Il funzionamento dell’ossidatore termico Therox utilizzato in questa applicazione è simile a quello presentato precedentemente. In questo caso però, il processo produttivo del cliente non prevede l’utilizzo di sostanze che creano accumuli di materiale all’interno della macchina, quindi non è stato necessario realizzare un sistema di pre-filtrazione. Il flusso aeriforme aspirato dalle macchine produttive viene quindi convogliato direttamente all’interno dell’RTO mediante una serie di tubazioni ed un sistema di valvole a farfalla installate nella parte inferiore dell’ossidatore.
Come abbiamo anticipato nella parte precedente, il composto inquinante che è necessario abbattere è lo stirene:
Formula | Massa molare (g/mol) | Potere calorifico (Kcal/Kg) | Temperatura di autoignizione (°C) | Solubilità in acqua (g/l) | |
Stirene | C8H8 | 104,15 | 9.600 | 490 | 0,24 |
Per raggiungere i valori di emissione richiesti dalla normativa, la camera di combustione è dimensionata per lavorare con una temperatura di combustione di 750-770°C, mantenendo l’effluente a questa temperatura per un tempo di permanenza pari a 0,8 secondi.
Il posizionamento delle valvole a farfalla nella parte inferiore dell’RTO permette di sviluppare verticalmente l’impianto, sfruttando al massimo gli spazi a disposizione.
Di seguito alcuni dati relativi alla macchina:
Ossidatore termico rigenerativo | |
Inquinante trattato | Stirene |
Portata | 2.500 Nm3/h |
Temperatura minima funzionamento | 750°C |
Temperatura massima funzionamento | 950°C |
Tempo di permanenza | s > 0,8 |
Potenza termica bruciatore | 150 kW |
Potere calorifico metano | 8.600 Kcal/Nmc |
Potenza ventilatore di processo | 5,5 kW |
Anche in questo caso l’impianto realizzato da Tecnosida® risulta conforme alle BAT di riferimento (PC.T.02) e ha permesso di risolvere la problematica del cliente.
Il cliente è un’importante società che realizza imballaggi flessibili per il mercato italiano ed estero.La realizzazione di imballaggi flessibili comporta l’emissione dalla macchina di stampa di fumi contenenti COV. Il cliente ci ha contattati richiedendo la realizzazione di un sistema in grado di ridurre la concentrazione di inquinanti emessi, facendo rientrare i valori all’interno dei limiti stabiliti dalla legge.
Tecnosida®, dopo un’attenta verifica delle condizioni di funzionamento legata ad un sopralluogo dal cliente, ha studiato l’applicazione dell’ossidatore Therox per la riduzione pressochè completa degli inquinanti presenti. In particolare, il sistema proposto è un combustore termico rigenerativo a tre camere in grado di garantire i più alti standard di funzionamento e di risparmio energetico.
L’impianto è stato realizzato in conformità alle BAT di riferimento (PC.T.01) e ha permesso di ridurre le emissioni di inquinanti, risolvendo così le problematiche del cliente.
Analizziamo di seguito le principali soluzioni tecnologiche adatte ad un efficace abbattimento dei composti organici volatili
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