Soluzioni per l’eliminazione dei COV nel settore della produzione di laterizi

La depurazione dei gas di scarico da processi di formazione nella produzione di laterizi isolanti richiede soluzioni ad alta tecnologia.

A causa della presenza di composti organici volatili, questi mattoni contengono vapore e bassa concentrazione di particelle di polvere organiche e inorganiche.

I gas di scarico contengono, a seconda del processo di porosità, una varietà di sostanze organiche quali carboidrati, formaldeide, acetato aldeide, fenolo, benzolo e monossido di carbonio. La concentrazione totale degli inquinanti solitamente non supera i 500 mg/Nm3. L’aria esausta viene continuamente filtrata senza pausa anche durante i fine settimana.

Descrizione del processo

I sistemi di depolverazione sono efficienti per la separazione delle polveri ma non tanto per l’eliminazione degli odori.

I processi di lavaggio sono in grado di ridurre le emissioni di odori ma provocano altre complicazioni, come la creazione di una grande quantità  di acqua inquinata e la gestione di prodotti chimici.

Inoltre, i due sistemi sopradescritti non sono sufficienti al fine dell’abbattimento di idrocarburi volatili. Quindi, se paragonato ad altri sistemi, l’ossidatore termico rigenerativo IBT risulta essere la soluzione migliore.

L’utilizzo degli inceneritori convenzionali, così come dei post-combustori, risulta essere una scelta incongrua per ovvie ragioni ecologiche, a causa dell’alta richiesta di energia.

Il sistema rigenerativo convenzionale caratterizzato da reattori a riempimento non è idoneo per questa applicazione in quanto i reattori tendono a intasarsi e devono essere regolarmente puliti, comportando degli extra-costi. Il sistema I.B.T. utilizza materiale ceramico strutturato, il quale previene il deposito di polveri ed è facilmente pulibile da sostanze organiche da cottura soffiando fuori le rimanenti particelle inorganiche.

Il sistema da noi considerato utilizza materiale ceramico strutturato per lo scambio di calore rigenerativo entro un letto del reattore prestabilito. Il gas inquinato passa attraverso i canali degli elementi ceramici, riscaldandosi, prima di raggiungere la camera di combustione. Il flusso dell’effluente all’interno del riempiemnto strutturato è laminare così da assicurare, persino in caso di sovraccarico o intasamento, la minore perdita di carico possibile. 

Una volta passata la camera di combustione, l’effluente passa all’interno del secondo letto cedendo il suo calore. 

L’inversione a tempi selezionati del ciclo di funzionamento permette in questa maniera la minimizzazione del consumo di combustibile. La terza camera presente, viene messa in purga, cioè in pulizia dalle particelle e dalle molecole inquinanti presenti prima che il ciclo termini.  

La grande superficie di scambio e la grande massa di materiale per unità di volume, genera un’elevata efficienza termica che è inequivocabilmente migliore rispetto ad una soluzione con riempimento sfuso.

A seconda della portata e delle modalità di esercizio, l’unità raggiunge un’efficienza termica tra i 96 ed il 98.5%.

 

Tabella comparativa delle emissioni

Questa tabella illustra le emissioni di CO2 e NOx dai diversi sitemi disponibili:

SISTEMIEMISSIONI CO2 (t/yr)EMISSIONI NOx (t/yr)
AB4.950400
RTI1.470110
IBT550<30
  • AB: postcombustore convenzionale
  • RTI: inceneritore termico rigenerativo a riempimento
  • IBT: impianto Brofind termico rigenerativo

La  tabella sopra illustrata si basa sui seguenti dati:

  • Portata totale:  35.000 Nm³/h
  • Temperatura in ingresso: 170 °C
  • Durata esercizio: 8.400 h/Anno
  • Inquinanti: 0,35 g/Nm³
  • Valore termico del combustibile: 10 kWh/m³

Consumo energetico

Questa tabella illustra il consumo di energia dei diversi sistemi termici:

SISTEMIEFFICIENZA TERMICA (%)CONSUMO ANNUALE DI ENERGIA DEL VENTILATORE (MWh)CONSUMO ANNUALE DI GAS NATURALE DEL BRUCIATORE (m³)
AB651.1802.394.000
RTI901.350638.400
IBT97840174.720

La  tabella sopra illustrata si basa sui seguenti dati:

  • Portata: 35.000 Nm³/h
  • Temperatura in ingresso: 170 °C
  • Durata esercizio: 8.400 h/Anno
  • Inquinanti: 0,35 g/Nm³
  • Valore termico del combustibile: 10 kWh/m³

Obiettivi specifici della commessa, problematiche specifiche affrontate

La problematica del cliente riguardava la depurazione dell’effluente derivante dalla produzione di laterizi, caratterizzate dalla presenza di un basso contenuto di COV e odori.