Elemento filtrante catalitico
Il concept alla base dell’elemento filtrante catalitico è una tecnologia che combina la rimozione di zolfo, ossidi di azoto e polvere utilizzando filtri a candela catalitici (CCF).
Il sistema si basa sul processo catalitico, ma a seconda dell’applicazione può rientrare anche nella categoria del processo di separazione. Gli elementi filtranti catalitici consentono la rimozione simultanea di polvere, metalli pesanti, ossidi di zolfo e di azoto in un unico sistema di abbattimento dell'aria.
La temperatura di processo costantemente elevata consente di utilizzare il calore disperso dopo la fase di abbattimento dell'aria. La fase di raffreddamento non è più necessaria per ridurre i livelli di ossido di azoto prima della rimozione delle polveri da parte dei filtri a candela catalitici o mediante una successiva fase di riscaldamento prima della fase SCR.
Principio di funzionamento dell’elemento filtrante catalitico
Il gas di scarico fluisce attraverso i filtri a candela molto porosi a una temperatura compresa tra 300 e 400°C. Le particelle di polvere vengono separate dalla superficie trattata del filtro e si formano dei residui di filtrazione. Ulteriori depositi di particelle di polvere si accumulano sul filtro, le cui dimensioni aumentano costantemente. Oltre alla polvere, vengono separati dai residui di filtrazione anche le particelle dei metalli pesanti e gli aerosol. Lo strato di polvere impedisce che il catalizzatore venga disattivato dai metalli e dagli aerosol. Se necessario, il sistema di abbattimento dell'aria è anche in grado di condizionare la polvere prima della separazione.
Funzionamento degli elementi filtranti
Gli elementi filtranti vengono puliti da getti periodici di aria compressa per garantire che il processo di abbattimento dell’aria sia sempre efficiente e per evitare che i filtri a candela si intasino a causa di residui di filtrazione eccessivi. Le polveri estratte scendono in una tramoggia da dove vengono rimosse. Se necessario, le polveri possono essere rimesse in circolo per aumentare lo sfruttamento del sorbente.
Poiché il materiale ceramico con cui vengono realizzati gli elementi filtranti non è flessibile, a differenza dei filtri a candela convenzionali, le particelle di polvere penetrano nel filtro solo per un breve tratto. Questo comporta livelli elevati di separazione anche nel caso di carichi variabili di polvere e perdita di pressione reversibile.
Assorbenti e reagenti
Gli assorbenti e i reagenti adatti vengono aggiunti al processo per rimuovere dall’aria di scarico gli inquinanti indesiderati, come NOx e SOx. Questi adsorbenti e reagenti vengono selezionati in base alle loro caratteristiche di temperatura di applicazione e disponibilità. Criteri fondamentali nella selezione sono l’efficienza e la riduzione dei costi di esercizio. Passando attraverso la parete di ceramica catalitica del filtro a candela, gli ossidi di azoto reagiscono con i reagenti che sono stati aggiunti e vengono convertiti in azoto (N2) e vapore.
Dopo il processo di depurazione, il gas di scarico fuoriesce dal filtro a candela sul lato interno della parete di ceramica e fluisce nella tubazione di uscita del sistema di abbattimento dell'aria.
Struttura dell'elemento filtrante catalitico
A seconda del volume dell’aria di scarico, i sistemi con elemento filtrante catalitico sono composti da una o più camere filtranti modulari. Queste unità modulari sono dotate di elementi filtranti catalitici e possono essere utilizzate in serie o in parallelo.
Se necessario, i singoli moduli possono essere disattivati separatamente per regolare i diversi flussi dell’aria di scarico e aumentare la disponibilità del sistema. Un’altra caratteristica di questo concept è la capacità di rimuovere le polveri dannose utilizzando un processo catalitico in modalità offline senza interrompere il funzionamento.
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