Combusteurs thermiques régénératifs

Les substances organiques volatiles (COV ) générées par les activités de production contiennent des substances organiques, y compris des substances toxiques.

Afin de contenir et de contrôler les émissions atmosphériques, un traitement de filtration est nécessaire pour garantir que le flux d'air est exempt de ces éléments.

L'épuration thermique régénérative est la réponse à ce problème tant en termes de qualité du résultat que de coût d'exploitation, permettant une récupération thermique des gaz de combustionsi élevée que cette solution est extrêmement compétitive.

L'oxydation des COV (Composés Organiques Volatils ) est effectuée dans la chambre de combustion thermiquement isolée à une température de 750 -850° C; il est possible de réduire la concentration de COT à la sortie à des valeurs de 5 -20 mg/Nm3. La chaleur nécessaire pour chauffer la chambre de combustion (pendant le démarrage) et pour maintenir la température de combustion est fournie par un combustible d'alimentation, généralement du méthane ou du GPL. 

Les chambres de combustion sont définies par le terme "régénératif" en ce sens que la chaleur des fumées sortant de la chambre de combustion est utilisée pour préchauffer les masses céramiques contenues dans une première tour d'échange de chaleur; les fumées entrantes, en passant sur une deuxième tour d' échange déjà à température, échangent à leur tour la chaleur accumulée fournie par les fumées chaudes déjà épurées. La troisième chambre en stand-by assure qu'il n'y a pas de pics de concentration de COT dans l'atmosphère pendant la phase d'inversion des chambres.

Combusteurs thermiques régénératifs Coind

Les critères dimensionnels sont indiqués dans le tableau 1 " Exigences minimales pour les systèmes de combustion thermique et catalytique " de la norme UNI 11304-2:2008, transposée dans la fiche PC.T:02 du BAT Lombardie (D.g.r. 30 mai 2012 - n. 3552), en particulier :

Temps d'attente

Temps de séjour calculé dans la zone du brûleur entre les masses des deux tours :

  • en l'absence de COV chlorés : temps > 0,6 s
  • con Cloro < 0,5 %: tempo > 1 s
  • avec du chlore entre 0,5 % et 2 % : temps > 2 s

Température minimale de fonctionnement :

  • en l'absence de COV chlorés : 750° C
  • con Cloro < 0,5 %: 850° C
  • avec du chlore entre 0,5 % et 2 % : 950° C

Nombre de pièces

Le nombre de chambres peut varier en fonction du type de polluant et du débit de gaz de combustion. Les configurations les plus courantes sont :

  • Bi-chambres: elles sont constituées de deux tours d'échange de chaleur, pendant l'inversion du cycle IN/OUT il y a quelques secondes pendant lesquelles les fumées ne passent pas dans la chambre de combustion et donc, comme elles ne sont pas oxydées, elles génèrent un pic d'émission à la cheminée. Il est possible de remédier à cet inconvénient en adoptant une chambre de compensation dans laquelle les fumées sont envoyées lorsque la chambre est inversée.
  • Tri-chambre: elles sont constituées de trois tours de récupération de chaleur, deux sections sont toujours en service et la troisième est en veille. Cette configuration permet d'envoyer à la cheminée les gaz de combustion qui ont subi le processus d'oxydation complet.

Conditions d'utilisation

Cycle continude traitement (et d'émission) sur 24 heures, et au moins 5 jours par semaine.

La concentration de polluants (COV) est élevée (même de l'ordre de 1-2 g/Nm3) combinée à de faibles débits de gaz de combustion.

Un flux de poussières inférieur à 5 mg/m3 et une teneur en COV inflammables inférieure à 25% au L.E.L. Les éventuelles substances organiques sous forme de vapeur doivent être condensées avant d'être envoyées au CTR au moyen de filtres inertiels et/ou de cyclones appropriés.

Il est possible/nécessaire de prétraiter les émissions pour réduire la teneur en poussières: des systèmes de coalescence ou d'épuration peuvent être utilisés. Il peut être nécessaire de protéger les conduites d'aspiration et la chambre de combustion avec des systèmes ATEX appropriés.

Paramètres de fonctionnement

Température des fumées IN: dépend du type de système de dépoussiérage, le cas échéant.

Consommation de carburant: sur les installations existantes de 10 000 Nm3/h, 18 à 22 Nm3/h de méthane sont consommés en régime permanent, en l'absence de polluants.

Température de combustion 750 -800°C

Température des fumées OUT: ≈ 80 - 100°C supérieure à la température d'entrée.

Échangeurs de chaleur régénératifs