Combustori Termici Rigenerativi
Le Sostanze Organiche Volatili (SOV) generate nelle attività di produzione contengono sostanze organiche, anche tossiche.
Per contenere e controllare le emissioni in atmosfera occorre un trattamento di filtraggio, che consenta di garantire che il flusso di aria sia privo di questi elementi.
La depurazione termica rigenerativa è la risposta a questo problema sia come qualità del risultato, sia come costo operativo, consentendo un recupero termico dei fumi così elevato da rendere estremamente competitiva questa soluzione.
L’ossidazione degli SOV (Sostanze Organiche Volatili) è effettuata nella camera di combustione, termicamente isolata, ad una temperatura di 750 -850° C; è possibile ridurre la concentrazione di COT in uscita a valori di 5 -20 mg/Nm3. Il calore necessario per riscaldare la camera di combustione (in fase di avviamento) e per mantenere la temperatura di combustione è fornito da un combustibile di apporto, solitamente metano o GPL.
Gli ossidatori vengono definiti col termine “rigenerativo” in quanto il calore dei fumi in uscita dalla camera di combustione viene utilizzato per il preriscaldo delle masse ceramiche contenute in una prima torre di scambio termico; i fumi in entrata, passando su di una seconda torre di scambio già in temperatura, scambiano a loro volta il calore accumulato e fornito dai fumi caldi già depurati. La terza camera in stand-by garantisce che non vi siano picchi di concentrazione di COT in atmosfera nella fase di inversione delle camere.
I criteri dimensionali sono indicati al prospetto 1 “Requisiti minimi per impianti di combustione termica e catalitica” della norma UNI 11304-2:2008, recepiti nella scheda PC.T:02 delle BAT Lombardia (D.g.r. 30 maggio 2012 – n. 3552), in particolare:
Tempo di permanenza
Tempo di permanenza calcolato nella zona del bruciatore compresa tra le masse delle due torri:
- in assenza di COV clorurati: tempo > 0.6 s
- con Cloro < 0,5 %: tempo > 1 s
- con Cloro compreso fra 0,5 % e 2 %: tempo > 2 s
Temperatura minima di esercizio:
- in assenza di COV clorurati: 750° C
- con Cloro < 0,5 %: 850° C
- con Cloro compreso fra 0,5 % e 2 %: 950° C
Numero di camere
Il numero delle camere può variare in funzione della tipologia di inquinante e della portata dei fumi. Le configurazioni più comuni sono:
- Bi-camerali: sono costituiti da due torri di scambio termico, durante l’inversione del ciclo IN/OUT si hanno alcuni secondi durante i quali i fumi non passano nella la camera di combustione per cui, non essendo ossidati, generano un picco di emissione al camino. Questo inconveniente può essere ovviato adottando una camera di compensazione in cui inviare i fumi nel momento dell’inversione di camera.
- Tri-camerali: sono costituiti da tre torri di recupero termico, due sezioni sono sempre in servizio e la terza è in stand-by. Questa configurazione consente di inviare al camino fumi che hanno subito il processo ossidativo completo.
Condizioni di utilizzo
Ciclo di lavorazione (ed emissione) continuo sulle 24h, e su almeno 5 giorni/settimana.
Concentrazione degli inquinanti (SOV) è alta (anche dell’ordine di 1-2 g/Nm3) abbinate a basse portate di fumi.
Flusso di polveri inferiore a 5 mg/m3 ed un contenuto di SOV infiammabili inferiore del 25% al punto di L.E.L. Eventuali sostanze organiche in forma di vapore devono essere condensate prima di essere inviate al CTR mediante opportuni filtri inerziali e/o cicloni.
È possibile/necessario pretrattare l’emissione per ridurre il contenuto di polveri: si possono utilizzare impianti a coalescenza o a scrubber. Potrebbe essere necessaria la protezione delle linee di aspirazione e del combustore con idonei sistemi ATEX.
Parametri di funzionamento
Temperatura fumi IN: dipende dalla tipologia dell’eventuale sistema di depolverazione.
Consumo combustibile: su impianti esistenti da 10.000 Nm3/h si consumano 18 – 22 Nm3/h di metano a regime, in assenza di inquinante.
Temperatura di combustione 750 -800°C
Temperatura fumi OUT: ≈ 80 – 100°C in più rispetto alla temperatura in entrata.
