Assorbimento
Rimozione di SOx con scrubbing a umido
La desolforazione a umido dei fumi (FGD) a base di calcare è un processo di assorbimento altamente efficiente e indicato per grandi quantità di fumi provenienti da cementifici e centrali elettriche.
Vengono rimossi inquinanti come carichi altamente contaminanti di composti solforati (SO2, SO3, H2S) e altri componenti acidi come gli alogeni (F2, Cl2, Br2, I2) e i loro derivati idrogenati. Gli scrubber a calcare si sono dimostrati la soluzione migliore e producono gesso che può essere utilizzato come fango disidratato con un'umidità residua di circa il 10%. Lo scrubber è un tipo di torre a spruzzo senza elementi interni ed è azionata in controcorrente. Gli scrubber a calcare possono essere realizzati in acciaio inossidabile, FRP o acciaio al carbonio rivestito in gomma.
Questa tecnologia di assorbimento viene sempre più applicata nei cementifici, dove come assorbente viene usata la farina grezza.
Oggigiorno, anche i più piccoli volumi di gas residui con alte concentrazioni di SO2, ad es. da fonderie, vengono puliti con scrubber a calcare, in assenza di un impianto di acido solforico a valle.
I sorbenti più comuni sono la calce spenta (Ca[OH]2), il calcare (CaCO3) e la soda caustica (NaOH).
La reazione che ha luogo nello scrubbing a umido utilizzando uno slurry di calcare/calce spenta produce solfito di calcio (CaSO3) che può ulteriormente reagire con l'ossigeno per ottenere gesso (CaSO4) come prodotto finale della reazione.
La soda caustica è limitata agli impianti più piccoli a causa del suo costo più elevato rispetto alla calce, ma ha il vantaggio di formare una soluzione anziché uno slurry.
Principali tipi di scrubber utilizzati per il processo FGD a umido
Scrubber Venturi
Gli scrubber Venturi possono essere utilizzati per la rimozione simultanea di SO2 e cenere volatile. In effetti, molti dei sistemi industriali a base di sodio sono scrubber Venturi originariamente progettati per rimuovere il particolato. Queste unità sono state leggermente modificate per iniettare un liquido di lavaggio a base di sodio. Sebbene la rimozione di particelle e SO2 in un unico serbatoio possa essere economica, è necessario considerare i problemi legati alle notevoli cadute di pressione e alla ricerca di un mezzo di lavaggio in grado di rimuovere carichi elevati di ceneri volatili. Tuttavia, nei casi in cui la concentrazione di particolato è bassa, come nelle unità alimentate a olio, può essere più efficace rimuovere contemporaneamente particolato e SO2.
Caratteristiche principali:
- Eccellente efficienza di rimozione di SOx.
- Elevata affidabilità.
- Insensibilità ad alti volumi di polveri nel gas grezzo.
- Gola regolabile che consente un'ampia variazione della portata.
Scrubber a calcare
I gas di scarico passano attraverso uno scrubber in cui viene aggiunto lo slurry di calcare mediante spruzzatura. Il calcare reagisce con l'SOx presente nei fumi e i suoi prodotti vengono rimossi dal gas. In un successivo stadio con demister vengono rimosse le gocce d'acqua. Questo scrubber è un tipo di torre a spruzzo senza elementi interni ed è azionato in controcorrente. La concentrazione dell'inquinante del gas da trattare determina il numero di ugelli nello scrubber. Lo scrubber a calcare produce gesso che può essere utilizzato nei cementifici o per la produzione di cartongesso.
Caratteristiche principali:
- Eccellente efficienza di rimozione di SOx.
- Creazione di un prodotto utilizzato nell'industria dei materiali da costruzione.
- Elevata affidabilità.
- Insensibilità ad alti volumi di polveri nel gas grezzo.
- Riduzione del rischio di accumuli solidi.
Scrubber a soda caustica
Soda caustica (NaOH) viene iniettata nei fumi in zone di lavaggio in controcorrente per la rimozione di SOx.
Le gocce di liquido cadono e la soluzione rimanente viene raccolta sul fondo, mentre le gocce fini trasportate dal flusso di fumi vengono rimosse da una sezione ESP verticale a umido.
Caratteristiche principali:
- Rimozione di quantitativi molto elevati di SO2 con Na2CO3 o NaOH
- Combinazione di un precipitatore elettrostatico e di un assorbitore atomizzatore in un unico involucro
Assorbitore EP - Basso calo di pressione
- Impilati l'uno sull'altro — design compatto
Scrubber con colonna a riempimento
Uno scrubber con colonna a riempimento è utilizzabile con una soluzione di soda caustica come assorbente, poiché non c'è pericolo di accumulo come nel caso di composti solidi di calcio.
In uno scrubber con colonna a riempimento, il gas viene trattato passando attraverso uno o due stadi di riempimento e l'SO2 reagisce con la soda caustica per formare solfato di sodio. L'efficienza di assorbimento dipende dall'intensità del contatto tra il gas e il liquido di lavaggio, garantito da anelli di riempimento in polipropilene impilati o strutturati.
Caratteristiche principali:
- Eccellente efficienza di rimozione di SOx.
- Elevata affidabilità.
- Insensibilità ad alti volumi di polveri nel gas grezzo.
- Riduzione del rischio di accumuli solidi.
- In genere, le torri a riempimento presentano cadute di pressione molto più basse rispetto agli scrubber Venturi e sono quindi meno costose da gestire. Inoltre, generalmente offrono una maggior efficienza di rimozione dell'SO2.
Principio di funzionamento
Principio di funzionamento: rimozione di SO2 con scrubbing a umidoPer la desolforazione a umido dei fumi, un liquido di lavaggio contenente calcare, calce spenta o sostanze caustiche viene fatto ricircolare e iniettato nello scarico dove l'SO2 viene assorbita dal liquido e infine reagisce, ad esempio, trasformandosi in gesso.
Contemporaneamente con l'assorbimento, i fumi si saturano di vapore acqueo.
Il reagente viene alimentato nel serbatoio dell'unità scrubber e per drenare il gesso si ricorre a una separazione dei liquidi intermittente.
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