Tecnologia di controllo delle emissioni GEA Scrubber GEA per pulizia degli scarichi

Scopri il mondo degli scrubber GEA per la pulizia dei gas di scarico nell'industria di processo

Gli scrubber sono usati per la rimozione delle polveri negli scarichi gassosi saturi. GEA Bischoff ha sviluppato scrubber particolari per applicazioni diverse. Gli scrubber a flusso radiale (RFS) sono scrubber ad alta efficienza regolabili sviluppati da GEA Bischoff in modo speciale per l’utilizzo nell’industria metallurgica non ferrosa. Questi macchinari consentono di mantenere la pressione necessaria e di conseguenza un livello di efficienza depurativa uniforme anche in caso di fluttuazioni nei volumi di gas. Gli scrubber a intercapedine anulare svolgono la stessa funzione nell’industria dell’acciaio.

Principio di raccolta

L'accelerazione e la decelerazione del flusso del gas e del liquido di depurazione atomizzato producono un'alta turbolenza tra il gas, la polvere e le gocce del liquido. Le particelle di polvere vengono inumidite con rapidità, con la conseguente accelerazione delle reazioni chimiche. Il collettore seguente estrae le gocce di liquido e la polvere inumidita dal flusso del gas

I collettori sono generalmente separatori centrifughi o precipitatori elettrostatici di tipo umido. L'efficienza di raccolta e il consumo energetico dipendono dal calo di pressione nello scrubber, che può variare da 2mbar a 200 mbar o oltre. Questo corrisponde a velocità nella zona di depurazione di 20 fino a ben oltre 100 m per secondo.

Gli scrubber con un basso calo di pressione sono usati per il raffreddamento del gas, per la pre-depolverazione, per l'assorbimento delle impurità gassose.

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Panoramica

Le ricerche compiute per fornire un'unità flessibile, in grado di gestire i problemi dei gas residui industriali dei collettori, hanno portato allo sviluppo nel 1950 di uno scrubber a intercapedine anulare che oggi si classifica come il migliore scrubber ad alta efficienza. Per quanto riguarda la dimensione dei grani di particelle di polvere solida e liquida e la concentrazione di componenti gassosi nella miscela del gas, non è necessario impostare praticamente alcun limite per lo scrubber a intercapedine anulare in relazione alla separazione. In linea di principio, in tutti i metodi di separazione meccanica-umida è possibile catturare le particelle di polvere fini e ruvide all'aumentare delle forze di inerzia in base alle maggiori velocità dei gas corrispondenti. Questo comporta tuttavia un'evitabile necessità maggiore di energia nel gas e nel mezzo idrico. Lo sviluppo dello scrubber a intercapedine anulare ha tenuto in considerazione la formazione di correnti di interfaccia turbolente per mezzo di numerosi piccoli vortici di turbolenze che, dato il movimento di miscelazione estremamente intensivo, hanno favorito il processo di trasferimento. Ogni trattamento meccanico-umido del sistema di dispersione richiede una corrispondente domanda minima di energia, unicamente gestibile se si utilizzano in contemporanea gli effetti delle forze di inerzia e dei processi di trasferimento turbolenti. Il corretto coordinamento della larghezza dell'intercapedine s (h) fino alla lunghezza dell'intercapedine 1 (h) è di importanza fondamentale. La caratteristica principale dello scrubber a intercapedine anulare è la costruzione simmetrico-assiale. Solo la sezione incrociata circolare co-assiale permette il funzionamento con ingombro minimo a terra. Questa costruzione consente solo la distribuzione uniforme dell'acqua per coprire tutta l'area dell'intercapedine e gestibile tramite ugelli spruzzatori grandi e non soggetti a intasamenti, allineati simmetricamente con l'asse verticale.

Regolabilità dello scrubber a intercapedine anulare

La modifica dell'intercapedine anulare per mezzo del movimento assiale del cono garantisce la sensibile regolazione dello scrubber alle diverse condizioni operative richieste dai processi industriali.

Il differenziale di pressione statica a monte e a valle dello scrubber a intercapedine anulare costituisce un criterio di efficienza di separazione esatto, riproducibile, sicuro.

In caso di processi che mostrano flussi di gas regolari che possono, tuttavia, variare temporaneamente, gli scrubber a intercapedine anulare sono dotati di attuatori elettromeccanici regolabili manualmente.

Per le installazioni che puliscono flussi di gas fluttuanti in modo irregolare, la pressione differenziale richiesta per il grado desiderato di separazione viene iniettata nel loop di controllo dello scrubber a intercapedine anulare per fornire un valore del punto di controllo predeterminato. Gli elevati requisiti di sensibilità e controllo rapido in genere vengono soddisfatti per mezzo di attuatori elettroidraulici automatici.

Per la maggior parte delle applicazioni, lo scrubber a intercapedine anulare viene usato come macchinario di pulizia del gas e, allo stesso tempo, come unità di controllo per processi completi. Alcuni esempi di questo tipo sono gli altoforni, i convertitori BOF e gli impianti di incenerimento dei rifiuti.

 

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Panoramica

Gli scrubber a flusso radiale sono scrubber regolabili ad alta efficienza. Il gas grezzo può essere alimentato dall'alto o dal basso. Il liquido di depurazione viene iniettato attraverso un ugello centrale disposto a monte della zona di depurazione. La zona di depurazione è limitata da due anelli, posti uno sull'altro. Il gas e il liquido di depurazione entrano dall'alto e attraversano l'intercapedine tra questi anelli nel flusso radiale, dal centro verso il rivestimento esterno dello scrubber. La velocità relativa tra il gas e il liquido di depurazione, decisiva per l'efficienza di depurazione, viene prodotta nella sezione trasversale più ristretta della zona di depurazione. Sollevando o abbassando un anello, la sezione trasversale della zona di depurazione può variare consentendo, anche con volumi di gas mutevoli, di mantenere la velocità del gas costante nell'intercapedine tra gli anelli e il calo di pressione uniforme nella zona di depurazione. In questo modo, è possibile garantire un'efficienza di raccolta ben definita. La pressione differenziale è il parametro di controllo. In molte applicazioni, gli scrubber a flusso radiale sono combinati con una fase Venturi a monte per la saturazione del gas grezzo e la pre-depolverazone. Spesso, un separatore di gocce viene posto nello stesso rivestimento della zona dello scrubber per evitare che le gocce vengano intrappolate nell'apparecchiatura a valle. Vantaggi: - Nel regolare la zona di depurazione, il volume del gas può essere modificato con un rapporto 1:10 mantenendo contemporaneamente costante il calo di pressione. Questa funzione permette un'ottima regolazione in base alle modalità operative variabili. È specialmente indicata per lavorazioni di partite nei convertitori. - L'efficienza di raccolta dello scrubber può essere definita come necessario, a prescindere dai carichi di gas grezzo fluttuanti. - Poiché gli scrubber a flusso radiale possono essere regolati come necessario per la rispettiva efficienza di raccolta, lo scrubber può essere utilizzato a una pressione differenziale ottimale che favorisce il risparmio energetico. - La struttura consente di prevedere varie fasi di depurazione in un singolo contenitore, combinando lo scrubber a flusso radiale e lo scrubber Venturi o lo scrubber a colonna vuota. - Il flusso del gas può essere configurato per entrare dall'alto o dal basso. Vengono raggiunti livelli di raccolta altamente efficienti anche per le sostanze critiche, quali As, Se o Pb. -Le alte temperature di ingresso del gas grezzo fino a 800 °C possono essere gestite combinando i materiali idonei con un rivestimento in cotto. - Finora, Lurgi ha costruito oltre 100 scrubber a flusso radiale, 40 dei quali sono utilizzati nell'industria metallurgica non ferrosa.

Caratteristiche dello scrubber a flusso radiale

scrubber-testa Venturi

Versione con testa Venturi (estinzione):

  • Speciale rivestimento in cotto nell'interfaccia della zona umido-asciutto
  • Sistema idrico d'emergenza

Generali:

  • Controllo automatico del calo di pressione del gas
  • Efficienza di depurazione costante a portate fluttuanti di gas (ad es. convertitori rame)
  • Risparmio di energia tramite la selezione del calo di pressione richiesto in base alle condizioni del processo
  • Sistema idrico d'emergenza
  • Basso residuo di gocce
 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Scrubber a colonna vuota

Gli scrubber a colonna vuota sono usati come prima fase della pulizia del gas umido per applicazioni speciali, ad es. per gas caldi e corrosivi con carichi elevati di polvere, arsenico o selenio, che si verificano in alcuni processi metallurgici. In questo tipo di scrubber, il gas viene estinto alla temperatura di saturazione e contemporaneamente depolverato. I lunghi tempi di permanenza nella zona di depurazione consentono la formazione e umidificazione ad aerosol dei composti di arsenico e selenio; in questo modo, le piccole particelle condensate possono essere facilmente separate. Gli accumuli che possono causare problemi in altri scrubber nell'area di transizione in cui il gas caldo entra in contatto con il liquido di depurazione non sono critici negli scrubber a colonna vuota. Gli scrubber a colonna vuota sono realizzati in acciaio carbonio con rivestimento anti-corrosione, protetto da temperature elevate di ingresso dei gas tramite rivestimento in cotto. Questo rivestimento può essere composto da vari strati di materiali diversi, in base al lavoro da svolgere.

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Scrubber di assorbimento

Gli inquinanti gassosi, quali HCI, HF, SO2, vengono rimossi dagli assorbenti, ad es. soluzioni di soda caustica (NaOH), calcare (CaCO3) e calce idrata (Ca(OH)2). Scrubber con soda caustica. Quando la soluzione a base di soda caustica viene usata come assorbente, lo scrubber ideale è lo scrubber a flusso radiale sopra descritto o lo scrubber a colonna vuota, in quanto si evita il rischio di accumulo potenziale con i composti di calcio solidi. Tuttavia, la soda caustica può essere usata solo per carichi bassi di gas grezzo e volumi di gas di dimensioni medio-piccole, essendo ad es. circa 10 volte più costosi rispetto al calcare. Il guscio dello scrubber a colonna vuota è realizzato in plastica rinforzata in fibra di vetro con un rivestimento interno in PVC o una barriera chimica. Il gas viene trattato passando attraverso una o più fasi di impacchettamento. SO2 reagisce con la soda caustica per formare il solfato di sodio. L'efficienza di assorbimento dipende dall'intensità del contatto tra il gas e il liquido di depurazione, garantito dagli impacchettamenti in polipropilene impilati o strutturati. Scrubber in calcare. Per la pulizia di grandi volumi con alti carichi di contaminanti, gli scrubber in calcare si sono rivelati la soluzione migliore. Questo scrubber è un tipo di torre a spruzzo senza interni ed è azionata in controcorrente. La concentrazione dell'inquinante del gas da trattare determina il numero di ugelli posizionati nello scrubber. Lo scrubber in calcare produce il gesso che può essere venduto senza costo aggiuntivo alle industrie come materiale di riempimento, come fanghi con 50 - 60 % di sostanza asciutta o fanghi separati con umidità residua di circa il 10%. La tecnologia di assorbimento viene sempre più applicata nelle industrie del cemento, in cui come assorbente viene usata la farina grezza. Oggigiorno, anche i più piccoli gas residui con alte concentrazioni di SO2, ad es. da fonderie, vengono puliti con scrubber in calcare, in assenza di un impianto di acido solforico a valle. Gli scrubber in calcare possono essere realizzati in acciaio inossidabile, FRP o acciaio carbonio ricoperto o imbottito in gomma.

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Scrubber con vantaggi ulteriori

Gli scrubber Venturi vengono usati principalmente per raffreddamento, saturazione e pre-pulizia dei gas, ad es. per la successiva pulizia nei separatori di tipo umido. Il liquido di depurazione viene iniettato attraverso un ugello centrale o in scrubber grandi, attraverso vari ugelli nel cono di ingresso che precede la gola Venturi. Lo scrubber può essere montato in posizione verticale, inclinata o orizzontale. Per il raffreddamento, il condizionamento del gas e la pre-depolverazione, lo scrubber viene operato con un calo di pressione di soli pochi mbar. Il calo di pressione esiguo viene ottenuto abbinando approssimativamente la velocità del liquido di depurazione iniettato con quello del gas nella gola Venturi. Durante la decelerazione nel diffusore, la massa relativamente più alta del liquido di depurazione causa un ulteriore aumento della pressione del gas. In base al volume di liquido iniettato, è possibile trasferire l'energia nel gas sia per evitare un calo di pressione nello scrubber sia per aumentare la pressione del gas. Al contrario, quando viene utilizzato questo tipo di scrubber con un grande calo di pressione, la miscela gas/polvere entra nella zona di depurazione a velocità superiore rispetto al liquido di depurazione. Di conseguenza, le gocce di liquido vengono accelerate dal flusso del gas, causando un calo di pressione. Man mano che la velocità aumenta, nello scrubber viene indotta in contemporanea una maggiore turbolenza; questo comporta un'intensiva miscelazione delle gocce del liquido di depurazione e del gas greggio, che sono pre-requisiti per un'elevata efficienza di raccolta. Di conseguenza, maggiore è la velocità del gas nella gola Venturi, maggiore è il calo di pressione.

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?

Scrubber a ciclone

Lo scrubber a ciclone è composto da una zona di pre-lavaggio a sezione trasversale tonda o quadrata, seguita da una zona di accelerazione e da un ciclone di gas a valle. Questo progetto è stato sviluppato da Norddeutsche Affinierie e viene usato per un'ampia gamma di applicazioni. Nel 1997, Lurgi ha acquisito una licenza per gli scrubber inclusi tutti i relativi brevetti. Gli scrubber a ciclone sono progettati per un volume di gas di circa 5.000 m3/h. Per i volumi maggiori, vengono disposti vari scrubber in parallelo. Vantaggi  Raccolta della polvere e raffreddamento del gas in un contenitore singolo. Il tempo di permanenza prolungato del liquido di depurazione nel gas (attraverso varie fasi di depurazione) fornisce un intenso raffreddamento del gas e un buon trasferimento del calore e della massa.  Data l'elevata efficienza di raccolta, in particolare per arsenico e mercurio, è possibile, in certe condizioni di progettazione, lavorare senza la prima fase di precipitazione umida. Il contenitore è realizzato in polipropilene. Questo materiale è anti-corrosivo e inibisce accumuli, anche di polvere aderente.

 

Contatto

Come possiamo aiutarti?