Soluzioni per il trattamento dell'industria chimica fine

• Caratteristiche del gas di scarico: il gas di scarico contiene materia organica contenente azoto, inquinanti organici di zolfo e cloro e gas di scarico acido-base inorganico
• Fonte di gas di scarico: gas di coda del processo di produzione dell'officina e gas di scarico raccolti dall'impianto di trattamento delle acque reflue
• Componenti dei gas di scarico: ammoniaca, esteri, idrocarburi, serie benzene, acido cloridrico, acido solfidrico
• Schema di processo: pretrattamento + RTO + SCR + desolforazione del cloro

Per gestire e trattare efficacemente i gas di scarico, viene proposto un processo di trattamento multifase. Questo approccio integrato consiste in:

1. Pretrattamento: questa fase rimuove le particelle più grandi e regola la temperatura e l'umidità del flusso di gas, preparandolo per le fasi di trattamento successive.
2. Ossidatore termico rigenerativo (RTO): in questo caso, il gas di scarico viene riscaldato ad alte temperature, ossidando i composti organici in anidride carbonica e vapore acqueo.
3. Riduzione catalitica selettiva (SCR): seguendo la RTO, la SCR riduce gli ossidi di azoto (NOx) utilizzando un catalizzatore e un agente riducente come l'ammoniaca, convertendoli in azoto e acqua.
4. Desolforazione e declorazione: le fasi finali si concentrano sulla rimozione dei composti di zolfo e cloro. La desolforazione converte l'anidride solforosa (SO₂) in sottoprodotti innocui, mentre la declorazione tratta composti come l'acido cloridrico, garantendo che i gas emessi rispettino rigorosi standard ambientali.

Grazie all'implementazione di questo processo multifase, il sistema RTO di RP Techniek BV fornisce una soluzione affidabile ed efficiente per il trattamento dei gas di scarico nell'industria chimica fine, migliorando la tutela ambientale e supportando pratiche industriali sostenibili.

La sicurezza è la priorità fondamentale nella progettazione e nel funzionamento dei nostri sistemi RTO. Il programma di controllo integrato è dotato di autodiagnostica e interblocchi di sicurezza multilivello per garantire l'affidabilità operativa. Componenti di sicurezza critici, tra cui rompifiamma, dischi di rottura e sfiati di emergenza, sono installati per prevenire incidenti pericolosi. Funzioni come il rilevamento della pressione differenziale, il controllo di sicurezza del sistema di combustione e le valvole di bypass ad alta temperatura migliorano ulteriormente la protezione del sistema. Nella nostra azienda, la sicurezza non è solo una caratteristica, ma è la nostra linfa vitale, integrata in ogni progettazione e processo. Le misure specifiche sono le seguenti: 

I gas di scarico devono essere sottoposti a una serie di processi di pretrattamento fisico o chimico per soddisfare i requisiti di ingresso prima di entrare in un ossidatore termico rigenerativo (RTO). Non tutti i flussi di scarico sono adatti al trattamento RTO: la concentrazione organica deve rimanere al di sotto di 25% del limite inferiore di esplosione e le sostanze soggette a reazioni o polimerizzazione, come lo stirene, devono essere evitate per prevenire incrostazioni e rischi per la sicurezza. Inoltre, i livelli di particolato devono essere mantenuti al di sotto di 5 mg/m³, soprattutto in presenza di contaminanti appiccicosi come catrame o nebbia di vernice. Il flusso di gas deve inoltre presentare flusso, temperatura, pressione e concentrazione stabili, senza fluttuazioni significative, per garantire un funzionamento continuo e sicuro. Il rispetto di queste linee guida è essenziale per mantenere un'elevata efficienza di trattamento ed evitare rischi operativi.

Comprimere i gas di scarico utilizzando un compressore e quindi inviarli all'RTO per il trattamento in una quantità misurata.

Controllare la concentrazione dei gas di scarico in uscita condensandoli in un condensatore in base alle proprietà dei COV presenti nei componenti. Selezionare un solvente con un'elevata solubilità per assorbire i gas di scarico ad alta concentrazione.

Per gestire flussi con concentrazioni superiori al LEL, il contenuto di ossigeno deve essere prima ridotto utilizzando gas inerti come azoto o CO₂ per portare le concentrazioni al di sotto del LEL, seguito da un'ulteriore diluizione con aria fino a un valore inferiore a 25% del LEL. Le fonti di ignizione devono essere controllate; quando si utilizza la diluizione con aria, è possibile spruzzare acqua per eliminare potenziali fonti, con una frequenza di sostituzione dell'acqua spruzzata basata sulla solubilità dei COV. Anche lo stoccaggio e il rilascio controllato tramite grandi serbatoi atmosferici o recipienti pressurizzati rappresentano un metodo efficace.

Il lavaggio acido viene utilizzato per rimuovere i componenti alcalini, il lavaggio alcalino viene applicato per neutralizzare i contaminanti acidi e il lavaggio con acqua può eliminare i sali inorganici dal flusso di scarico.

Per i gas con elevato contenuto di vapore acqueo, è necessario installare un'apparecchiatura di deumidificazione. Le tubazioni devono essere inclinate per facilitare il drenaggio, tenendo conto dell'effetto della temperatura sulla pressione di vapore saturo. Gli scarichi devono essere installati nei punti più bassi di ventilatori, apparecchiature e camini, senza compromettere la pressione negativa del sistema.

Le concentrazioni di sostanze a basso punto di infiammabilità devono essere controllate per prevenire la combustione sul fondo del letto rigenerativo. I composti organici clorurati devono essere ridotti per minimizzare la corrosione da acido cloridrico, utilizzando l'adsorbimento o l'assorbimento quando necessario. Nel trattamento di gas di scarico contenenti cloro, i livelli di ammoniaca devono essere gestiti tramite lavaggio con acqua o acido per prevenire la deposizione di sali di ammonio e l'intasamento del materiale ceramico.

La strategia di pretrattamento combina la filtrazione meccanica con il controlavaggio automatico a vapore per intercettare e rimuovere i contaminanti, mentre il condizionamento della temperatura viene applicato per ridurre il contenuto di componenti viscosi e sostanze ad alto punto di ebollizione nei gas di scarico.

I serbatoi di accumulo possono anche fungere da recipienti a tenuta stagna, garantendo la miscelazione e l'omogeneizzazione del flusso di gas, attenuando al contempo le variazioni di concentrazione.

Il sistema di post-trattamento RTO si riferisce al processo in cui i gas di scarico, dopo essere stati sottoposti al trattamento di ossidazione termica RTO, vengono sottoposti a una serie di trattamenti fisici o chimici per garantire che i gas in uscita dall'RTO rispettino gli standard sulle emissioni. Lo scopo del post-trattamento è garantire che tutti gli indicatori di emissione siano conformi agli standard sulle emissioni.

Adsorbimento di SO₂, HCl, COCl₂.

Adsorbimento di diossine e altre sostanze con requisiti di emissione speciali.

Denitrificazione SNCR: Efficienza <60%. SNCR, without the use of a catalyst, uniformly injects an amino-based reducing agent, such as ammonia or urea, into the flue gas at temperatures between 850°C and 1100°C. The reducing agent rapidly decomposes within the furnace, reacting with NOx in the flue gas to produce N2 and H2O (with little reaction to oxygen in the flue gas), thereby achieving denitrification.

Denitrificazione SCR: altamente efficiente. La SCR è la tecnologia di denitrificazione dei gas di combustione più utilizzata a livello internazionale. È utilizzata nella maggior parte delle centrali elettriche in paesi e regioni come Giappone, Europa e Stati Uniti. Non produce sottoprodotti, non causa inquinamento secondario, ha una struttura semplice e offre elevate efficienze di rimozione (oltre 90%), funzionamento affidabile e facile manutenzione. La tecnologia SCR funziona iniettando ammoniaca nei gas di combustione a una temperatura di circa 180-420 °C su un catalizzatore, riducendo l'NOₓ a N₂ e H₂O.

La soluzione adotta la tecnologia rotativa RTO (Recycling Reactor) avanzata a livello internazionale, garantendo un'elevata efficienza di purificazione e un'elevata efficienza termica. Le acque reflue contenenti ammoniaca 5% vengono spruzzate direttamente nella camera di combustione dell'RTO tramite pistole atomizzatrici, con temperatura controllata a 850-950 °C, creando condizioni di denitrificazione SNCR ad alta temperatura che consentono una rimozione di NOx pari a 30-50%. Questo approccio tratta simultaneamente le acque reflue contenenti ammoniaca ed esegue la denitrificazione, realizzando una strategia "rifiuto-trattamento-rifiuto" e "doppio trattamento gas-liquido", riducendo al contempo il carico sul SCR a valle. Per le emissioni residue di NOx dall'RTO, viene integrato un sistema SCR avanzato, formando un processo di denitrificazione combinato SNCR-SCR che opera con bassi consumi energetici ed elevata efficienza.

A. Raccolta e trattamento categorizzati

• I gas di scarico contenenti ammoniaca vengono raccolti e trattati separatamente e non vengono mescolati con gas di scarico contenenti cloro o zolfo.
• I gas di scarico contenenti cloro vengono raccolti e trattati separatamente e non mescolati con i gas di scarico contenenti ammoniaca.
• I gas di scarico contenenti zolfo vengono raccolti e trattati separatamente e non vengono mescolati con i gas di scarico contenenti ammoniaca.

B. Misure di pretrattamento per la riduzione alla fonte

• Per i gas di scarico contenenti tracce di ammoniaca insieme a cloro, zolfo o composti organici azotati, utilizzare un lavaggio acido iniziale + lavaggio alcalino + deumidificazione per rimuovere i componenti contenenti ammoniaca e ridurre la formazione di sali di ammonio.
• Per i gas di scarico contenenti sia ammoniaca che tracce di HCl/SO₂, applicare un lavaggio alcalino iniziale + deumidificazione per rimuovere i componenti acidi e ridurre al minimo la generazione di sali di ammonio.

Per ridurre la formazione di sali di ammonio, le tubazioni frontali possono essere riscaldate tramite preriscaldamento, riscaldamento di tracciamento, spurgo di aria calda e isolamento per aumentare la temperatura tenendo conto della temperatura di decomposizione dei sali di ammonio.

C. Progettazione del drenaggio inferiore dell'RTO

Una valvola di contropressione viene utilizzata per regolare la pressione di uscita della pompa per ammoniaca. Una volta regolata la pressione, non sono necessarie modifiche, consentendo un'installazione più semplice e veloce dello skid.