Campi applicativi delle pompe chimiche

Le pompe chimiche Savino Barbera sono costruite in materiali termoplastici resistenti alla corrosione. Per le loro particolarità costruttive sono adatte a molti settori industriali (in particolare anche al settore dellabbattimento dei fumi) dove la resistenza chimica ai prodotti corrosivi riveste un ruolo fondamentale. L'articolo qui presentato ha il solo scopo di illustrare uno degli innumerevoli campi di applicazione di queste pompe chimiche (sia nella versione orizzontale che in quella verticale).

I sistemi di abbattimento a umido

Presentiamo i sistemi di abbattimento di inquinanti aerodispersi funzionanti secondo un principio chimico/fisico di assorbimento comunemente definiti "impianti a umido" o "sistemi di lavaggio" e le relative soluzioni aziendali.
Lo svolgimento di una qualsivoglia attività industriale determina in varia misura una produzione di inquinanti. Essi possono essere di tipo solido (rifiuti), liquidi (scarichi idrici), gassosi (aerodispersi) e altri, come per esempio il rumore. Il provvedere al contenimento degli inquinanti che si generano nei processi produttivi deriva non solo da obblighi legislativi ma anche da una maggiore attenzione alla "problematica ambientale", in considerazione delle esigenze produttive. In fase di progettazione di impianti industriali, anche di ridotte dimensioni, si prevede sempre più frequentemente una tecnologia produttiva più attenta alle problematiche ambientali e all'utilizzo di materie prime a basso impatto; qualora le misure "preventive" non siano sufficienti, ci si deve dotare di idonei sistemi di contenimento e abbattimento degli inquinanti. Al riguardo descriveremo i sistemi di abbattimento di inquinanti aerodispersi funzionanti secondo un principio chimico/fisico di assorbimento comunemente definiti "impianti a umido" o "sistemi di lavaggio", quest'ultima definizione deriva dal fatto che molto spesso il liquido utilizzato è acqua.

Scrubber lavaggio orizzontaleColonne di lavaggio a letti flottanti

I sistemi di abbattimento a umido

In tali tipi di impianti vengono utilizzati contemporaneamente o separatamente: il principio fisico dell'assorbimento: l'inquinante si scioglie nel liquido assorbente che funge quindi da solvente; il principio chimico: l'inquinante reagisce con il liquido assorbente addizionato a opportuni reagenti chimici. Il risultato di questa metodologia "mista" è che l'inquinante presente è eliminato parzialmente dal flusso dell'aeriforme. Interessante evidenziare come, in presenza di assorbimento chimico, il liquido giunto a fine reattività possa essere recuperato in presenza di reazioni reversibili o avviato a smaltimento nel caso di reazioni irreversibili o per valutazioni prettamente economiche che sconsigliano il recupero. Un impianto a umido è un sistema utilizzato per inquinanti caratterizzati da una notevole presenza di particolato residuo, il cui recupero sia economicamente poco interessante; alla depurazione di aeriformi con tali caratteristiche si accompagna un'importante produzione di fanghi e di liquidi reflui che devono essere smaltiti correttamente. Inquinanti di natura acida, basica, riducente, ossidante e composti organici idrosolubili (alcoli, chetoni e aldeidi) a basso P.M. possono essere trattati efficacemente mediante l'assorbimento chimicofisico; anche con i composti odorigeni di natura basico-ammoniacale e solfo-organica, sono stati ottenuti inte-ressanti risultati, effettuando in modo idoneo trattamenti multipli, per esempio, acido/basico/ossidante. Pertanto, grazie al principio dell'assorbimento si ottiene il trasferimento di una o più sostanza dalla fase gassosa a quella liquida. I sistemi di abbattimento a umido trovano impiego in quasi tutti i settori produttivi: processi di sintesi farmaceutica, industrie chimiche, settore galvanico, petrolchimico, trattamento superficiale dei metalli, alimentare, tessile, orafo, fonderie, centri di trattamento rifiuti/depurazione acque. Le tipologie maggiormente utilizzate sono: colonne con corpi di riempimento; colonne a piatti forati e sistemi venturi.

Colonna di lavaggio a riempimento

I flussi sono in controcorrente, il moto dell'aeriforme da trattare dal basso verso l'alto e la soluzione di lavaggio all'inverso, il contatto fra le fasi viene garantito dall'elevata superficie di scambio del riempimento che può essere costituito da anelli o da elementi strutturati. La colonna a riempimento permette di ottenere elevati rendimenti con basse perdite di carico, in caso di presenza di particelle solide, va posta attenzione a eventuali fenomeni di occlusione del riempimento.

Scrubber orizzontale a riempimento

Il principio di funzionamento è analogo a quello della colonnaa riempimento, in questo caso l'apparecchio presenta i flussi incrociati, il moto dell'aeriforme da trattare è parallelo all'asse dell'apparecchio e la soluzione di lavaggio proviene dall'alto per caduta.

Colonna di lavaggio a letti flottanti

I flussi sono in controcorrente, il riempimento è costituito da sfere cave che vengono poste in agitazione dalla velocità dell'aeriforme all'interno delle camere di contatto creando turbolenza. Rispetto ai riempimenti statici, quelli flottanti sopportano la presenza di polveri e particelle solide anche se richiedono maggiori pressioni di lavoro.

Colonna di lavaggio a piatti

I flussi sono in controcorrente, il gas attraversa una serie di piatti forati sopra i quali si forma un battente di liquido mantenuto in sospensione dalla velocità cinetica del gas stesso. Pur presentando alte perdite di carico permette di lavorare con basse portate del liquido di lavaggio.

Scrubber venturi

I flussi sono in equicorrente, il liquido di lavaggio viene spruzzato in senso parallelo all'asse dell'apparecchio, lo scambio di materia avviene nella sezione di gola del Venturi dove, grazie all'elevata velocità che il gas raggiunge, si crea un elevata turbolenza con efficace contatto tra fase gassosa e fase liquida. Tanto maggiore è la velocità di attraversamento in gola, tanto maggiore, è l'efficienza di assorbimento ma, di contro aumentano le perdite di carico. In genere tutti gli impianti a umido sono dotati, prima dell'espulsione in atmosfera, di un separatore di gocce per evitare il trascinamento di gocce aerodisperse all'esterno e/o inquinanti nell'eventualità il liquido non sia costituito da sola acqua.

Efficienza impianti a umido

Il rispetto delle limitazioni imposte in tema di salute e tutela dell'ambiente è l'obiettivo primario; le prestazioni di un impianto ad assorbimento sono determinate utilizzando il parametro dell'efficienza di assorbimento, definibile come "la quantità (o concentrazione) di sostanza trattenuta dal liquido rispetto alle quantità (o concentrazione) in ingresso". Altri significativi parametri sono: la velocità dell'aeriforme, che determina il tempo di contatto contaminante/liquido; la solubilità della sostanza inquinante nel liquido assorbente; la temperatura del liquido assorbentee dell'aeriforme (la solubilità varia in funzione della temperatura e l'assorbimento è un processo esotermico).

Colonna di lavaggio a piattiColonne di lavaggio a riempimento

Sistemi di controllo

Si può genericamente affermare che un impianto d'abbattimento è una "macchina" e come tale ha bisogno di controlli e manutenzioni, in particolare i materiali di costruzione dei sistemi a umido (metallici o plastici), con il passare del tempo e in funzione dell'uso specifico, sono destinati a un deterioramento. Per quanto concerne i sistemi di controllo automatici, quelli maggiormente usati sono: sensore di livello - per il reintegro automatico del liquido; contatore - per il controllo della manutenzione programmata; pH-metro - nei casi di utilizzo di liquidi di abbattimento con reazione chimica con l'inquinante che governa, attraverso una pompa dosatrice, il ripristino del pH ottimale. Un pH < di 10 può comportare un accumulo di incrostazioni che possono ad esempio ostruire gli ugelli spruzzatori, per contro un pH > di 6 può comportare fenomeni corrosivi in presenza di strutture metalliche; pressostato differenziale - il controllo del Dp è importante, un aumento nella caduta di pressione lungo il letto di un sistema a piatti o a corpi di riempimento può indicare l'intasamento del letto o dei piatti al contrario una diminuzione può indicare la rottura o il collasso dei piatti; misuratore/indicatore del materiale particellare in emissione, costituita da un opacimetro o da una sonda triboelettrica - poco significativo e quindi raramente utilizzato poiché è difficile distinguere il particolato dalle goccioline d'acqua.




NoteD.P.R. 15 aprile 1971, N. 322 ( Mercoledì, 9 giugno 1971 - Gazzetta Ufficiale n. 145. Regolamento per l'esecuzione della legge 13 luglio 1966, n. 615, recante provvedimenti contro l'inquinamento atmosferico, limitatamente al settore delle industrie. Art. 3.4 - Gli impianti di abbattimento funzionanti secondo un ciclo ad umido che comporta lo scarico, anche parziale, continuo o discontinuo delle sostanze derivanti dal processo adottato, sono consentiti solo se lo scarico liquido, convogliato e trattato in un impianto di depurazione risponde alle norme vigenti.



(Articolo tratto da Acqua&Aria, n.5, Maggio 2006, pagg. 40-42. Autore: Sergio Forchini, Direzione Generale Qualità dell'Ambiente, Regione Lombardia)





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