l'abbattimento delle sostanze - Ventilazione Industriale

V E N T I L A Z I O N EI N D U S T R I A L EL’ABBATTIMENTO DELLE SOSTANZE ORGANICHEVOLATILI MEDIANTE FILTRAZIONE,CONCENTRAZIONE E COMBUSTIONECON RECUPERO TERMICO DI TIPO RIGENERATIVOREMOVAL OF VOLATILE ORGAN COMPOUNDS (VOC)THROUGH FILTRATION, CONCENTRATIONAND COMBUSTION WITH REGENERATIVEHEAT RECOVERY

L’ABBATTIMENTO DELLE SOSTANZEORGANICHE VOLATILI MEDIANTEFILTRAZIONE, CONCENTRAZIONE ECOMBUSTIONE CON RECUPEROTERMICO DI TIPO RIGENERATIVOREMOVAL OF VOLATILE ORGANCOMPOUNDS (VOC) THROUGHFILTRATION, CONCENTRATION ANDCOMBUSTION WITH REGENERATIVEHEAT RECOVERY1. TIPO DI TECNOLOGIAAdsorbimento su carbone attivo o zeoliti, seguito dadesorbimento con aria calda o ossidazione termica deldesorbato con recupero termico di tipo rigenerativo.2. INQUINANTI ABBATTIBILISostanze organiche volatili di qualsiasi genere conpunto di ebollizione inferiore a 160 °C e campo diconcentrazione in ingresso tra 0 e 1000 mg/Nm3.3. LIMITI DI EMISSIONE RAGGIUNGIBILIEfficienza di abbattimento complessiva compresa tra90 e 99%. Limiti di emissione inferiori a 20 mg/Nm3di C.O.T. (carbonio organico totale)4. DESCRIZIONE DELLA SOLUZIONE TECNICAUn nuovo sistema di concentrazione e combustionecon recupero termico rigenerativoVentilazione Industriale ha messo a punto unimpianto completamente automatico costituito da unsistema di concentrazione delle emissioni medianteadsorbimento delle sostanze organiche volatili(S.O.V) su carbone attivo e successiva rigenerazionemediante riscaldamento e desorbimento con aria caldae combustione delle sostanze organiche desorbitein un combustore termico con recupero termico ditipo rigenerativo. Con riferimento allo schema allegato,in questo sistema, l’aria inquinata dalle sostanzeorganiche viene dapprima filtrata in filtri per la rimozionedelle particelle di solido eventualmente sospese,e successivamente attraversa con moto dal bassoverso l’alto delle unità filtranti in parallelo divise inpiù settori, attraversate in parallelo, riempiti con ilmateriale adsorbente. Attraversando tali settori lesostanze organiche vengono trattenute dal materialeadsorbente e l’aria viene emessa in atmosfera depurataben al di sotto dei limiti di emissione impostidalle normative. Durante la fase di adsorbimento, talisettori sono rigenerati uno per volta con aria atmosfericariscaldata in un generatore diretto di aria caldafunzionante con un bruciatore a metano (bruciatore2). L’aria così riscaldata attraversa il settore delleunità di filtrazione interessato alla rigenerazione incontrocorrente rispetto al flusso di adsorbimento conmoto dall’alto verso il basso. L’aria calda attraversandolo strato di materiale adsorbente lo riscalda e faevaporare (desorbe) le sostanze organiche trattenuteall’interno dei pori. L’aria e le sostanze organiche cosìdesorbite con un flusso gassoso complessivo di circa10÷50 volte inferiore a quello in fase di adsorbimentovengono ossidate termicamente in un combustoretermico con recupero termico di tipo rigenerativo1. TYPE OF TECHNOLOGYAdsorption on activated carbon or zeolites, followedby desorption with hot air or thermal oxidation of thedesorbed substance with regenerative heat recovery.2. CONTAMINANTS WHICH CAN BE REMOVEDVolatile organic compounds of any type with boilingpoint below 160 °C and inlet concentration rangebetween 0 and 1000 mg/Nm3.3. EMISSION LIMITS POSSIBLEOverall collection efficiency lying between 90 e 99%.Emission limits lower than 20 mg/Nm3 of TOC (totalorganic carbon).4. DESCRIPTION OF THE TECHNICAL SOLUTIONA new concentration and combustion systemwith regenerative heat recoveryVentilazione Industriale has developed a fully automaticplant based on a concentration system foremissions through adsorption of the VOC on activatedcarbon and subsequent regeneration throughheating, and desorption with hot air and combustionof the organic substances in a incinerator withregenerative heat recovery. With reference to theenclosed diagram: in this system the VOC-laden airis first filtered in collectors for the removal of anysuspended solid particles, then it flows with motionfrom bottom towards top through filter unitsarranged in parallel, divided into various sectorsand packed with adsorbent material. On flowingthrough these sectors, the organic substances arecaptured by the adsorbent material and the air,cleaned well below the regulatory emission limits, isdischarged into the atmosphere. During the adsorptionphase, such sectors are regenerated one-attimewith the heated atmospheric air in a direct hotair generator with natural gas burner (burner 2).The so-heated air flows through the sector of filteringunits concerned with regeneration on areversed flow basis (opposite to the adsorption flow,from top towards bottom). The hot air, on flowingthrough the bed of adsorbent material, heats it andcauses the organic substances captured inside thepores to evaporate (desorb). After desorbing the airand organic substanced with a gaseous flow about10 ÷50 times lower overall than that in the adsorptionphase, they are thermally oxidized in a thermaltype incinerator with heat recovery type i.e.: inwhich the contaminating organic compounds areconverted, by effect of the temperature and oxidationreaction with the oxygen in the air, into car-2

I.T.R., nel quale le sostanze organiche inquinanti pereffetto della temperatura e della reazione di ossidazionecon l’ossigeno dell’aria vengono convertite inanidride carbonica ed acqua con una efficienzasuperiore al 99%. Il processo consegue il risultatoimportantissimo di ridurre di circa 10÷50 volte (infunzione della concentrazione iniziale) il volume digas da bruciare termicamente, aumentando parimentila concentrazione delle sostanze organiche in essocontenute; in questo modo l’ossidazione termica delleS.O.V non richiede alcun tipo di combustibile ausiliario,poiché il calore che si genera per l’ossidazionesenza fiamma delle sostanze organiche contenutenel gas desorbito è sufficiente a mantenere la temperaturaminima di combustione. Il bruciatore a metano(bruciatore 1) viene utilizzato solamente per l’avviamentodell’impianto per il tempo strettamentenecessario a portare le masse ceramiche alla temperaturadi lavoro (da 15 a 30 minuti). Il riconcentratoresu carbone attivo è una unità di trattamentocostruita in unità modulari di dimensioni molto compatte,completamente premontate e pronte all’uso,complete di quadro di comando e controllo, con PLCe computer di supervisione per il monitoraggiocostante e continuo dei dati di funzionamento.5. APPLICAZIONI INDUSTRIALI TIPICHETutti i processi industriali ove si presenti la necessitàdi abbattere SOV a basse concentrazione, come peresempio le verniciature e base solvente e le applicazionidi resine (fabbricazione di manufatti in vetroresina)o di deodorizzare.6. VANTAGGILo sviluppo di questo sistema innovativo di trattamentoha portato ai seguenti risultati:Efficienza globale di abbattimento maggiore del 95%.Riduzione della portata da trattare termicamente di unfattore fino a 50 volte rispetto alla portata di aria dadepurare.Notevole riduzione delle dimensioni complessive dell’impiantodi trattamento e conseguente possibilità di fornituradi impianti completamente preassemblati e testati primadell’installazione presso il cliente finale. Riduzione delcosto di trattamento al minimo possibile, praticamentesoltanto il costo dell’energia elettrica per i ventilatori e delmetano per il riscaldamento iniziale, e per il riscaldamentodell’area di strippaggio.Riduzione del costo di investimento complessivo dal 30al 60% rispetto alle tecnologie convenzionali conosciute.7. SVANTAGGIIl sistema non è idoneo per le alte concentrazioni diS.O.V. (maggiori di 1000 mg/Nm3).bon dioxide and water, with efficiency over 99%.The process achieves the highly important result ofreducing by 30 to 40 times (depending on the initialconcentration) the volume of gas to be incinerated,likewise increasing the concentration of VOCcontained in the gas; in this way thermal oxidationof the VOCs does not require any type of auxiliaryfuel, because the heat that is generated by flamelessoxidation of the organic substances contained inthe desorbed gas is sufficient to hold the minimumcombustion temperature. The natural gas burner(burner 1) is only used to start-up the plant for thetime strictly necessary to bring the ceramic massesto the work temperature (from 15 to 30 minutes).The reconcentrator on activated carbon is a treatmentunit of very compact size, fully preassembledand ready for use, complete with control panel, PLCand supervisory computer for constant and continuousmonitoring of the operating data.5. TYPICAL INDUSTRIAL APPLICATIONSAll industrial processes where there is need to removeVOC at low concentration, such as, for example, solvent-basepainting and applications of resins (manufactureof reinforced plastics) or deodorizing.6. ADVANTAGESDevelopment of this innovative treatment systemhas led to the following results:Overall abatement efficiency greater than 95%.Reduction in the flow rate to be thermally treated bya factor up to 50 times of the dirty air flow rate.Considerable reduction in the overall dimensions ofthe treatment plant and consequent possibility ofsupplying fully preassembled and tested plantsbefore installation at the end customer’s premises.Treatment cost reduced to the minimum possible,practically just the cost of the electricity for poweringthe fan and the natural gas for initial preheatingand for heating the stripping area.Reduction in the overall investment cost from 30 to60% compared to already known conventionaltechnologies.7. SVANTAGGIIl sistema non è idoneo per le alte concentrazioni diS.O.V. (maggiori di 1000 mg/Nm3).8. INFORMATION REGARDING COSTSThe specific purchasing cost for applications notrequiring special design arrangements lies between 5and 10 ?/m3 of air handled. The running cost shouldbe calculated on a case-by-case basis; however it isvery low.8. INFORMAZIONI SUI COSTIIl costo specifico di acquisto per applicazioni chenon richiedono accorgimenti costruttivi particolari ècompreso tra 5 e 10 €/(m3/h) di aria trattata. Il costodi esercizio deve essere calcolato di volta in volta,comunque molto basso.3

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