I combustori catalitici eseguono l’operazione di ossidazione degli inquinanti sfruttando la presenza di speciali materiali attivati – i catalizzatori – che rendono più semplice la reazione di combustione, permettendo la conversione a temperature di reazione inferiori rispetto ai combustori termici. I catalizzatori utilizzati per questa applicazione risultano essere a base di ossidi metallici o di metalli nobili.
Ossidatori catalitici: caratteristiche e vantaggi offerti
- Alta efficienza di depurazione >99%.
- Struttura totalmente a tenuta e costruita utilizzando acciai specifici frutto del Know-How Brofind (AISI 304, 316…).
- Ridotta produzione di inquinanti secondari (CO, NOx).
- Gestione telematica completa: quadro elettrico con PLC e tele-assistenza remota.
- Sistema di combustione indipendente: per assicurare il corretto funzionamento dell’impianto.
- Sistema di combustione modulante: per mantenere la corretta temperatura di esercizio a diversi carichi di inquinante in ingresso.
- Efficienza termica molto elevata:
- < 70% in caso di sistemi equipaggiati di recupero termico.
- < 95% in caso di sistemi di tipo rigenerativo.
- Ridotta manutenzione.
Principi di funzionamento dei combustori catalitici
Gli impianti di ossidazione termica catalitica possono essere progettati con diverse configurazioni, utilizzando:
- catalizzatori sotto forma di pellets o monolitici (honeycomb) per l’abbattimento degli inquinanti, ad esempio, in impianti di combustione completi di recupero termico, al fine di ridurre ulteriormente il consumo di combustibile ausiliario;
- catalizzatori in forma di materiale ceramico sfuso (selle) in ossidatori catalitici di tipo rigenerativi. Esiste infatti una versione rigenerativa dell’impianto di combustione catalitica, che è l’ideale per le basse concentrazioni.
A seconda della composizione delle sostanze inquinanti, e dunque a seguito della scelta relativa al tipo di catalizzatore da utilizzare, la temperatura di combustione risulta essere nel range 280-400°C.
Come lavora un ossidatore termico catalitico ?
In modo schematico possiamo descrivere l’attività dell’ossidatore catalitico come segue:
- La corrente aeriforme inquinata è aspirata da un ventilatore che ha il compito di vincere le perdite di carico del sistema; nei casi in cui la portata sia variabile e si vogliano ridurre al massimo le fluttuazioni di pressione in produzione, è aggiunto un sistema di regolazione dell’aspirazione (inverter), che permette, inoltre, di ottimizzare i consumi energetici adeguando il funzionamento dell’impianto al variare delle necessità produttive.
- Successivamente, l’effluente viene preriscaldato in uno scambiatore fumi/aria che sfrutta il calore dell’effluente già depurato.
- Questo sistema di scambio di calore permette un recupero energetico del 70%, rendendo possibile l’autosostentamento dell’impianto (ovvero azzerando il consumo di combustibile ausiliario), a partire da una concentrazione in ingresso di COV pari a 3-4 g/Nm³.
- Da ultimo l’effluente riscaldato viene inviato al catalizzatore, dove, nel caso, un bruciatore ausiliario integra la temperatura, prima che l’aeriforme attraversi il catalizzatore, al fine di raggiungere i livelli di abbattimento prefissati
Nel caso di ossidatori catalitici rigenerativi, il processo di depurazione rimane inalterato, ma viene modificato il sistema di recupero calore. Con questa versione è possibile spingere il recupero energetico fino al 95% e raggiungere l’autosostentamento, a partire da una concentrazione di 1.5 g/Nm³.
Come viene selezionato il catalizzatore ? Che durata può avere ?
Il tipo di catalizzatore adeguato, sia in termini chimico-fisici (a metalli preziosi o ad ossidi di metalli comuni), sia in termini di disegno geometrico (a nido d’ape o in pellets), è scelto in funzione delle sostanze organiche da abbattere. Con le nuove formulazioni di catalizzatori è ora possibile abbattere anche composti organici clorurati o solforati. Gli impianti di ossidazione termica catalitica risultano essere molto validi ma tendono ad essere poco “robusti” in quanto, la potenziale presenza di alcuni inquinanti nell’aria da trattare (quali ad esempio composti alogenati, zolfo, siliconi, metalli pesanti) può “disattivare” il catalizzatore, ovvero come si dice in gergo può “avvelenare” il catalizzatore rendendo necessaria quindi la sua sostituzione.
Applicazioni tipiche e settori di destinazione
Queste macchine sono applicate solitamente nei settori:
- chimico
- farmaceutico
- della verniciatura
Soluzioni impiantistiche dedicate
Tutti i combustori catalitici Brofind possono essere personalizzati e sviluppati con soluzioni impiantistiche dedicate quali:
- Flessibilità di scelta del sistema di riscaldamento (bruciatore o resistenza elettrica).
- Recupero calore a valle della camera di combustione, grazie a specifiche soluzioni di recupero energetico.
- Utilizzo di bruciatori speciali a bassa emissione di NOx (Low Nox)
- Quencher e scrubber per inquinanti alogenati.
- Sistemi di pre e post trattamento tailor-made
- Progettazione ad hoc in caso di restrizioni di spazio.
Ossidatori termici con pre/post trattamento
Impianti progettati integrando sezioni di pre o di post abbattimento all’ossidatore principale, sono utilizzati quando occorre trattare flussi inquinanti complessi con più tecnologie differenti.
I pre trattamenti e quindi i pre abbattitori tipicamente servono per preservare l’ossidatore termico sia dal punto di vista meccanico che di processo, andando a ridurre la concentrazione di particolari tipologie di inquinanti come:
composti organici del silicio
acidi inorganici
basi inorganiche
aerosol
polveri
overspray di verniciatura
nebbie oleose e/o microgoccioline di condensato
In questa condizione vengono installati opportuni sistemi come cicloni, filtri a maniche o a cartucce, scrubber venturi e a torre, pannelli filtranti, adsorbitori a carbone attivo, demister di varia natura o addirittura sistemi più complessi da valutare di caso in caso.
Per i post trattamenti e quindi per i post abbattitori, tipicamente si vedono impiegati sistemi di raffreddamento repentino come i quencher seguiti da scrubber a torre eventualmente con preabbattimento venturi.
Talvolta è possibile che si debbano applicare sistemi deNOx SCR o SNCR in caso di necessità di riduzione degli NOx formati da particolari composti organici come le ammine.
I vari sistemi di post abbattimento si applicano in presenza di inquinanti all’ingresso come:
COV alogenati
COV solforati
COV azotati
Silani o silossani
Servizi erogati
Scegliere Brofind significa:
- Assistenza e supporto clienti 24 ore su 24.
- Imparzialità nella raccomandazione della tecnologia proposta, grazie alle varie tecnologie di abbattimento di cui Brofind è proprietaria
- Esperienza dal 1993 nella progettazione e realizzazione di impianti di abbattimento.
Consultate la pagina dedicata ai servizi Brofind per comprendere meglio come siamo soliti supportare i nostri clienti per l’intero ciclo di vita del prodotto.