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Sistemi catalitici a bassa pressione
Lo scopo dei sistemi catalitici a bassa pressione è quello di eliminare i composti organici volatili (COV) mediante l’ossidazione catalitica. Questi sistemi sono adatti a tutte le applicazioni catalitiche. Gli agenti inquinanti vengono convertiti a pressione atmosferica o a una leggera sovrapressione o sottopressione.
Vantaggi dei sistemi catalitici a bassa pressione
- Adattabili a una vasta gamma di idrocarburi
- Nessun limite al tipo o alla quantità degli agenti inquinanti
- Recupero del calore personalizzato
- La ridotta temperatura di ossidazione comporta una riduzione del consumo di energia
Principio di funzionamento dei sistemi catalitici a bassa pressione
Innanzitutto, l’aria di scarico derivante dal processo di produzione viene riscaldata da uno scambiatore di calore aria/aria. Successivamente l’aria viene ulteriormente riscaldata mediante un bruciatore, utilizzando olio termico o vapore, fino a quando non raggiunge la temperatura di esercizio del catalizzatore. Nel catalizzatore, gli idrocarburi complessi vengono convertiti in sostanze dalla struttura semplice a una temperatura compresa tra 300 e 350°C. L’ossidazione comporta la separazione degli idrocarburi in biossido di carbonio e acqua.
Il calore generato durante la conversione dei COV viene trasferito all’aria di scarico non trattata del processo di produzione mediante uno scambiatore di calore aria/aria.
Se la concentrazione di COV è così elevata che viene prodotta più energia del necessario per la reazione, il calore in eccesso può bypassare lo scambiatore di calore ed essere aspirato direttamente nel camino senza essere utilizzato.
Nella gestione autotermica la temperatura di ingresso necessaria viene raggiunta preriscaldando l’aria di scarico nello scambiatore di calore. Di conseguenza, non è necessario che il bruciatore portante fornisca calore aggiuntivo. Se il sistema non sta lavorando nella modalità di gestione autotermica, il bruciatore portante è necessario per portare l’aria di scarico alla temperatura richiesta.
Vengono misurate e monitorate le temperature di ingresso, del catalizzatore e quelle finali. Se viene superata la temperatura di esercizio massima del catalizzatore, viene aggiunta aria fresca per ridurre il carico dell’inquinante e, di conseguenza, la temperatura.
Aree di applicazione dei sistemi catalitici a bassa pressione
I sistemi catalitici a bassa pressione di Dürr sono adatti a tutte le applicazioni catalitiche. Il sistema catalitico a bassa pressione viene spesso impiegato nell’industria chimica e farmaceutica e per la depurazione dell’aria di scarico negli impianti di verniciatura e di trattamento delle superfici. Il processo catalitico a bassa pressione viene utilizzato anche nel settore della stampa e dei rivestimenti.
- Industria chimica
- Industria farmaceutica
- Industria della stampa e dei rivestimenti
Specifiche tecniche dei sistemi catalitici a bassa pressione
Le seguenti sostanze dannose generate nei processi di produzione possono essere trattate con una tecnologia catalitica a bassa pressione:
- Gas di scarico con flussi volumetrici e concentrazioni di agenti inquinanti variabili
- Gas di scarico contenenti idrocarburi diversi
- Gas di scarico con un ridotto contenuto di ossigeno
Questi sistemi non sono adatti per applicazioni in cui vengono prodotte sostanze che possono disattivare o bloccare il catalizzatore.
Struttura dei sistemi catalitici a bassa pressione
I sistemi catalitici a bassa pressione sono composti dai seguenti componenti principali:
- Scambiatore di calore
- Bruciatore portante
- Ventilatore per l’avvio o per l’alimentazione dell’aria di combustione
- Reattore con catalizzatore
A seconda del tipo di catalizzatore utilizzato, il reattore è composto da un alloggiamento cilindrico o quadrato contenente i catalizzatori composti da materiale sfuso o con struttura a nido d’ape. Sono posizionati su una speciale griglia di sostegno. L’alloggiamento del catalizzatore dei sistemi catalitici a bassa pressione e gli altri componenti elencati contribuiscono a garantire la massima efficienza del processo.
L’aria di scarico deve essere riscaldata alla temperatura necessaria affinché il catalizzatore possa avviare la reazione catalitica. A questo scopo spesso viene utilizzato un bruciatore o un riscaldatore elettrico che generalmente è necessario solo se il sistema viene avviato per la prima volta. Non appena avviene il processo di ossidazione viene rilasciata l’energia necessaria per preriscaldare l’aria di scarico in uno scambiatore di calore a monte. Se combinati con il sistema di comando intelligente, i diversi componenti del sistema di abbattimento dell'aria consentono livelli elevati di flessibilità ed efficienza energetica.
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