Abbattimento di emissioni contenenti inquinanti complessi

L’ABBATTIMENTO DI EMISSIONI DERIVANTI DA INQUINANTI COMPLESSI IMPLICA LA CONOSCENZA DEGLI INQUINANTI STESSI IN MODO DA PROGETTARE UNA SOLUZIONE CHE SIA IN GRADO DI AFFRONTARLI. TRA QUESTE SOSTANZE RICORDIAMO I COMPOSTI ORGANICI ALOGENATI, AZOTATI E CLORURATI.

Abbattimento Inquinanti Complessi - Brofind S.p.a.

La presenza di tali tipologie di inquinanti rende il trattamento delle emissioni atmosferiche più complicato, in quanto per ottenere il livello di depurazione richiesto è necessario considerare:

  • parametri operativi specifici, per ottenere elevate rese di depurazione e limitare al massimo la formazione di sottoprodotti inquinanti
  • la necessità di un ulteriore fase di trattamento, dedicata all’abbattimento degli inquinanti secondari eventualmente prodotti
  • l’utilizzo di materiali resistenti a condizioni di esercizio gravose, sia in termini di temperatura, che in termini di resistenza alla corrosione

Un caso tipico è il trattamento di emissioni atmosferiche contenenti composti organici alogenati, che si riscontra nell’industria pertolchimica o farmaceutica.

L’IMPATTO AMBIENTALE DEI PROCESSI DI PRODUZIONE SOLVENTI CLORURATI

Le emissioni derivanti dai processi di produzione di dicloroetano e cloruro di metile, comprendono le emissioni provenienti dalle seguenti sezioni:

  • clorazione diretta
  • stoccaggio
  • distillazione
  • distruzione ipocloriti
  • caricamento

Queste emissioni, essenzialmente costituite da azoto ed ossigeno, sono caratterizzate dalla presenza di idrocarburi aromatici (toluene, xilene) e composti organici clorurati (1,2 dicloro etano, cloruro di metile) oltre a cloro gassoso e acido cloridrico.

LE CARATTERISTICHE DELLE EMISSIONI

Le emissioni atmosferiche derivanti dai processi di produzione di dicloro etano possiedono le seguenti caratteristiche:

VARIABILE CARATTERISTICHE
Temperatura Ambiente
Presenza di composti organici volatili (C.O.V.) Molto variabile, a partire da poche decine a centinaia di kg/h, con picchi
Portata di emissione < 1500 Nm3/H
Ciclo di funzionamento In continuo
Variabilità Elevata, derivante dai processi discontinui (batch) che caratterizzano questo tipo di produzione

OBIETTIVI DI DEPURAZIONE

L’obiettivo di depurazione è quello di ridurre al massimo l’emissione in atmosfera di inquinanti dannosi per l’ambiente (C.O.V.), degli acidi inorganici (HCl) generatisi nel processo di ossidazione, evitando la formazione di microinquinanti organici (diossine, furani).

LA SOLUZIONE ATTRAVERSO IL PROCESSO DI OSSIDAZIONE TERMICA E SUCCESSIVO ABBATTIMENTO AD UMIDO

Per risolvere la problematica ambientale, caratterizzata da emissioni con caratteristiche di estrema variabilità sia in termini di portata d’aria emessa che di flusso di massa di inquinanti, è stato installato un impianto di ossidazione termica abbinato ad una torre di lavaggio ad umido.

L’ossidazione termica è la tecnologia più indicata per il trattamento di portate di emissione di lieve entità, molto variabile, in presenza di carichi organici molto variabili, in quanto consente un repentino adattamento alla variabilità dell’emissione garantendo condizioni di processo costanti.

L’abbattimento ad umido, con dosaggio di una base quale reagente, consente la neutralizzazione degli acidi inorganici prodottisi per ossidazione dei composti organici alogenati nel processo di combustione.

GLI ACCORGIMENTI INDIVIDUATI PER L’APPLICAZIONE NELL’INDUSTRIA DI PRODUZIONE SOLVENTI CLORURATI

L’OSSIDAZIONE TERMICA E L’ABBATTIMENTO AD UMIDO SONO PROCESSI FREQUENTEMENTE UTILIZZATI IN COMBINAZIONE PER IL TRATTAMENTO DELLE EMISSIONI ATMOSFERICHE CONTENENTI INQUINANTI COMPLESSI, QUALI SONO I COMPOSTI ORGANICI ALOGENATI, LA CUI OSSIDAZIONE PUÒ GENERARE INQUINANTI INORGANICI DANNOSI PER L’AMBIENTE.

L’applicazione nell’industria petrolchimica ha dovuto prevedere l’individuazione e l’applicazione di specifici accorgimenti volti a consentire i seguenti obiettivi:

  • L’ottenimento delle più elevate prestazioni di depurazione, attraverso uno specifico dimensionamento dei parametri di processo: temperatura di ossidazione >1.000 °C, tempo di permanenza in camera di combustione >1s, ossigeno residuo nei fumi depurati >3%
  • L’utilizzo di materiali refrattari cementizi idonei a garantire costanti temperature di esercizio, nonostante la estrema variabilità dell’emissione da trattare
  • Il repentino raffreddamento dell’emissione ossidata, grazie ad una sezione di quench, per evitare la formazione di microinquinanti organici
  • L’utilizzo di materiali resistenti alla corrosione: grafite, hastelloy, e materiali plastici fibro-rinforzati per la sezione di abbattimento ad umido

I RISULTATI OTTENUTI

  • La durata dell’impianto nel tempo e la limitazione dei fenomeni corrosivi
  • L’ottenimento di valori di concentrazione di inquinanti in emissione in atmosfera ben al di sotto dei limiti normativi previsti, come rappresentato nella tabella seguente:
INQUINANTE VALORE GARANTITO (mg/Nm3) VALORE MISURATO AL COLLAUDO (mg/Nm3)
Acido cloridrico 10 <1
Cloruro di vinile CVM + 1,2-dicloroetano DCE 1 <0,5
Cloro Cl2 5 <0,3
Polveri totali 40 Non rilevate
Sostanze organiche volatili SOV 20 1
Metano CH4 50 <1
Ossidi di zolfo SOx 300 Non rilevati
Ossidi di azoto NOx 100 66
Monossido di carbonio CO 100 <1
Diossine PCDD 0,1 <0,01
Cloruro di etile EtCl 20 <0,2