IT201900002227A1 - Dispositivo e processo di depurazione di gas di scarico - Google Patents

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Description

DISPOSITIVO E PROCESSO DI DEPURAZIONE DI GAS DI SCARICO
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a un dispositivo e a un processo per la depurazione di gas di scarico, utilizzabile sia per gas di scarico domestici (caldaie, scaldabagni e simili), sia per scarichi industriali, sia per lo scarico di automobili.
Lo sviluppo industriale, a partire dal XVIII secolo, ha accresciuto il livello medio di benessere e ha permesso, attraverso il progresso nella medicina, il miglioramento nella nutrizione e nell'igiene, anche di allungare la vita umana, a livelli mai visti in precedenza. Inoltre, grazie a tale progresso, è divenuto possibile spostarsi da un luogo a un altro con velocità molto elevate, aumentando così le possibilità di visitare luoghi lontani e di intervenire rapidamente in situazioni di emergenza, consentendo di salvare vite umane in condizioni in cui, date le difficoltà di arrivare in loco in tempi brevi, la morte era l'unico esito prevedibile: si pensi ai salvataggi in montagna in elicottero, al trasporto rapido dei malati da un ospedale all'altro in situazioni di emergenza, al raggiungimento anche di luoghi impervi in condizioni meteorologiche difficili e così via.
Anche sul piano della fatica nel lavoro, ci sono stati grandi miglioramenti, con l'automazione di molte operazioni, sia nei settori industriali che in quello agricolo. E' oggi divenuto possibile spostare carichi enormi in maniera relativamente semplice e spesso con enorme precisione, grazie a macchinari come carriponte o gru.
Anche sul piano del benessere climatico, l'interno delle abitazioni è divenuto più vivibile, sia d'inverno, grazie a impianti di riscaldamento più efficienti, sia d'estate, grazie agli impianti di condizionamento.
Tutti questi risultati, però, hanno un lato negativo: è aumentato il traffico e gli incidenti a esso legati, sono aumentate le malattie legate alla mancanza di esercizio fisico, vi sono malattie e problemi legati agli eccessi nel condizionamento e nel riscaldamento, si ha un aumento delle malattie cosiddette autoimmuni, provocate talora da un eccesso di igiene.
Tuttavia, il problema più evidente che si riscontra come conseguenza del progresso è quello dell'inquinamento. E' noto a chiunque abbia una preparazione scientifica o tecnica che ogni operazione comporta lo sviluppo di sostanze inquinanti. Nel caso che interessa la presente domanda di brevetto, gli autoveicoli sviluppano come prodotto principale di combustione anidride carbonica (CO2) e acqua. L'acqua è innocua, mentre l'anidride carbonica, benché di per sé non tossica, sembra avere effetti negativi sul clima (il cosiddetto “effetto serra”); oltre a queste sostanze principali, vi sono prodotti di combustione incompleta, quali monossido di carbonio, polveri sottili, idrocarburi aromatici, nerofumo, ossidi d'azoto e altri, che hanno spesso caratteristiche di tossicità e di carcinogenesi. Analogo discorso vale per gli impianti di riscaldamento, per le centrali elettriche (quindi per tutti gli apparecchi elettrici, elettrodomestici compresi), per gli impianti industriali e via di seguito. Molto si è fatto per decomporre cataliticamente queste sostanze, ma i costi sono alti e i risultati insoddisfacenti.
Diverse fra le sostanze inquinanti che si formano in queste situazioni sono sostanze cancerogene, che possono portare a un aumento dell'incidenza dei tumori sulla popolazione di un'area o addirittura di un intero Paese. Anche, però, a prescindere da questi rischi più gravi, le sostanze inquinanti hanno spesso effetti negativi, per esempio sulla crescita dei bambini, sulla pelle e altri.
Diverse sono state le misure prese per cercare di ridurre l'incidenza delle sostanze inquinanti. In particolare, sono previsti filtri, filtri antiparticolato, filtri a carboni attivi, dispositivi catalitici di decomposizione per completare la combustione o per decomporre sostanze inquinanti in sostanze innocue o pressoché innocue e via di seguito.
Una buona parte di queste soluzioni, però, si presenta come eccessivamente complicata o costosa e, perciò, riscontra difficoltà ad affermarsi come pratica comune. Inoltre, alcuni di questi dispositivi sono piuttosto sofisticati e richiedono una certa perizia per il loro uso, dunque mal si prestano a un uso diffuso e massiccio, spesso risultando, per la mancanza di capacità nell'usarli, più pericolosi delle conseguenze del problema stesso o essendo facilmente soggetti a guasti, rotture, mal funzionamenti, intasamenti e simili inconvenienti.
Problema alla base dell’invenzione è di proporre processi e dispositivi che superino gli inconvenienti menzionati e che consentano una depurazione spinta dei gas di scarico, sia in autoveicoli, sia in installazioni fisse, consentendo un'emissione priva di sostanze nocive, in maniera semplice, alla portata di chiunque e in maniera sicura. Questo scopo viene raggiunto attraverso un dispositivo di depurazione di gas di scarico, comprendente una camera di passaggio dei gas di scarico prima della loro emissione in atmosfera, caratterizzato da ciò che prevede dispositivi di spruzzatura per una soluzione di lavaggio dei gas, comprendente una soluzione di ipoclorito. In base a un secondo aspetto, la presente invenzione prevede un processo di depurazione di gas di scarico, caratterizzato da ciò che prevede la spruzzatura su detto gas di scarico all'interno di una camera di passaggio dei gas di scarico di una soluzione acquosa di ipoclorito, prima della loro emissione in atmosfera. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell’invenzione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di forme di esecuzione preferite, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:
fig. 1 è una vista prospettica di un dispositivo secondo una prima forma d'esecuzione della presente invenzione;
fig. 2 è uno schema prospettico di principio del dispositivo mostrato in fig. 1;
fig. 3 è una vista in sezione di un dispositivo secondo le figg. 1 e 2;
figg. 4A-4I sono rappresentazioni prospettiche di alcuni componenti del dispositivo delle figg. 1 a 3;
fig. 5 è una vista prospettica di un dispositivo in base a una seconda forma d'esecuzione della presente invenzione;
fig. 6 è una vista in sezione del dispositivo di fig. 5; e
figg. 7A-7G sono rappresentazioni prospettiche di alcuni componenti del dispositivo delle figg. 5 e 6.
Una prima forma d'esecuzione è illustrata nelle figg. 1 a 4. Essa si riferisce al caso di un camino o di una ciminiera. Come si vede nel seguito, la concezione del dispositivo secondo questa forma d'esecuzione è tale da adattarsi alla maggioranza, se non alla totalità, dei camini esistenti, così da rendere la presente invenzione molto versatile. Pertanto, il dispositivo secondo questa forma d'esecuzione può essere installato senza problemi su tetti, lastrici solari, coperture industriali, murature verticali, rivelandosi così ancora più versatile e non richiedendo particolari adattamenti strutturali dell'edificio a cui adattarlo.
Si prevede una canna fumaria 1, che raccoglie i fumi da scaricare e li convoglia, sfruttando la spinta ascensionale, conferita loro dalla forte differenza di temperatura, e dunque di densità, fra la zona di combustione -dove i gas si formano- e la zona di scarico. Eventualmente, anche se non strettamente necessario ai fini della presente invenzione, si può prevedere un sistema per il tiraggio forzato, come una ventola 2 di tiraggio che accelera l'asportazione degli scarichi. La ventola 2 può essere disposta in qualsiasi punto della canna fumaria 1 e la scelta della posizione fa parte delle competenze del tecnico del ramo.
Tramite un raccordo a V 3, la canna fumaria 1 si collega a un camino 4, di tipo di per sé noto.
Secondo la presente invenzione, alla sommità del camino 4, in controcorrente coi fumi in uscita, è disposto un ugello 5, alimentato da un tubo 6 che pesca in un serbatoio di liquido 7, grazie a un sistema di pompaggio 8. Il serbatoio 7 contiene una soluzione di ipoclorito, per esempio ipoclorito di sodio (comunemente noto come candeggina). Preferibilmente, tale soluzione ha una concentrazione compresa fra un minimo dello 0,1% a un massimo del 5% in peso. In maniera particolarmente preferita, la concentrazione oscilla fra un minimo dello 0,23% e un massimo dell'1,15 % in peso. In maniera del tutto preferita, si ha una concentrazione compresa fra lo 0,4 e l'1 % in peso. Preferibilmente, il serbatoio 7 è refrigerato, in un qualsiasi modo noto, così da evitare l'evaporazione della soluzione e possibili incrostazioni di ipoclorito sulle pareti.
In base a una forma d'esecuzione preferita dell'invenzione, fra il raccordo a V 3 e il camino 4 è posto un dispositivo di filtrazione 9. In pratica, è presente nel camino 4 o a monte di esso un dispositivo di filtrazione 9. Il dispositivo 9 prevede un supporto 10, un filtro 11 e un sostegno 12. Preferibilmente, il filtro 11 è un comune filtro in spugna metallica. Dato che i fumi contengono spesso sostanze acide, è bene che il sostegno 12 e il supporto 10 siano in un materiale resistente alla corrosione; essi possono essere, per esempio, in acciaio inossidabile. Preferibilmente, il supporto 10 consiste in una griglia forata, in acciaio inossidabile. Per parte sua, il sostegno 12 è formato da aste, in acciaio inossidabile.
Le figg. 5-7 mostrano un'altra forma d'esecuzione. Essa si riferisce al sistema di silenziatore di un autoveicolo. Esso può essere installato facilmente su autoveicoli di ogni genere, compresi trattori e mezzi pesanti. Anche in questo caso, la presente invenzione risulta dunque estremamente versatile.
In pratica, in questa forma d'esecuzione, detta camera di passaggio dei gas di scarico è la marmitta 13 di un autoveicolo. Tale marmitta è disposta a valle del sistema catalitico di decomposizione dei principali inquinanti e dell'eventuale filtro anti-particolato. Il gas di scarico entra nella marmitta 13 dall'ingresso 14. All'interno della marmitta 13 si trova un tubo 15 che porta alla sua estremità un ugello di spruzzo 16. Il tubo 15 può essere realizzato con una gomma, normalmente sintetica, atta a resistere alle solite temperature dei gas di scarico, normalmente molto alte. Il tubo 15 viene dall'esterno della marmitta 13 e ha l'altra sua estremità che porta una pompa 17, immersa in detta soluzione di lavaggio, all'interno di un serbatoio 18. Il liquido contenuto nel serbatoio 18 è, secondo l'invenzione, una soluzione acquosa di ipoclorito di sodio (chiamato comunemente candeggina). Preferibilmente, la concentrazione di tale soluzione varia da un minimo dello 0,1 e un massimo del 5% in peso. In maniera maggiormente preferita, la concentrazione varia da un minimo dello 0,23% a un massimo dell'1,15% in peso. In maniera massimamente preferita, tale concentrazione varia da un minimo dello 0,4% a un massimo dell'1% in peso.
Tornando all'interno della marmitta 13, si può eventualmente prevedere un sistema di filtrazione 19. Esso è normalmente costituito da un supporto 20, da un sostegno 21 e da un filtro 22. Preferibilmente, il filtro 22 è un filtro metallico spugnoso. Preferibilmente, il supporto 20 consiste in una griglia forata, vantaggiosamente in acciaio inossidabile. Anche il sostegno 21 è preferibilmente costituito da barre in acciaio inossidabile. L'uso di acciaio inossidabile consente di limitare l'aggressione dei fumi sulle parti metalliche, allungando la durata media di questi componenti.
Successivamente al sistema di filtrazione 19, è prevista l'uscita o scappamento, 23 per il gas di scarico, ormai depurato e reso pressoché innocuo.
Il processo e il funzionamento del dispositivo secondo la presente invenzione sono estremamente semplici ed efficaci.
Partendo dalla prima forma d'esecuzione, i fumi in salita dalla canna fumaria 1 raggiungono la sua sommità e, per mantenere costante la pressione, entrano nel raccordo a V 3. Una volta passati dal ramo diagonale a quello verticale, i fumi riprendono a salire verso la sommità del camino 4 per differenza di densità. Nella salita, passano attraverso il dispositivo di filtrazione 9, sul quale lasciano una parte delle sostanze da rimuovere, segnatamente sostanze solide in particelle sottili e medie, che rimangono intrappolate nel filtro 11.
I fumi che superano il dispositivo di filtrazione 9 vengono investiti in controcorrente dall'ipoclorito, spruzzato dall'ugello 5 in goccioline, contro di essi. L'azione combinata dell'acqua -che costituisce più del 90% della soluzione- dell'alcalinità -normalmente presente nelle soluzioni di ipoclorito di sodio per mantenerle stabili- e dell'ipoclorito stesso ha il potere di rimuovere molti dei gas inquinanti dai fumi, che continuano la loro salita fino a uscire dal camino 4, contenendo prodotti di combustione pressoché innocui, come acqua e anidride carbonica e poco altro. L'uso di goccioline, inoltre, aumenta l'area superficiale specifica, spingendo al massimo il rendimento del processo di rimozione degli inquinanti.
La soluzione spruzzata dall'ugello 5 ha anche il potere di mantenere pulito il filtro, lavando via e rimuovendo le particelle solide, depositate sul filtro 11. Il liquido spruzzato e utilizzato nel lavaggio dei fumi, per gravità scende verso la base dell'elemento a V 3, tornando a raccogliersi nel serbatoio 7, da dove viene riciclato. Il raccordo a V 3 permette di evitare che la soluzione che ricade in questo modo dopo aver ripulito i fumi, finisca nella zona di combustione, evaporando e rilasciando nuovamente in aria gli inquinanti rimossi.
E' evidente che due meccanismi renderanno necessario un rabbocco periodico con ipoclorito di sodio fresco: l'evaporazione parziale della soluzione, aumentata dal contatto col fumo caldo, e il consumo per reazione con le sostanze inquinanti. E', inoltre, necessario uno spurgo periodico, in quanto parte delle sostanze solide catturate dalle gocce di soluzione si raccoglie nel serbatoio 7, rischiando a lungo andare di intasarlo.
Il primo meccanismo consiste nel fatto che una parte del liquido spruzzato, venendo spruzzato in goccioline fini, viene trascinato dai fumi verso l'esterno, mentre un'altra parte evaporerà per l'alta temperatura che normalmente questi fumi hanno.
Peraltro, il liquido rimanente reagisce con gli inquinanti contenuti nei fumi, una parte di essi andando a saturare l'acqua e una parte trasformando l'ipoclorito per lo più in cloruro, che non ha la stessa azione. Inoltre, dato che questi fumi hanno spesso un contenuto acido non trascurabile, anche il pH della soluzione tende a scendere nel tempo.
Dunque, man mano che la depurazione procede, diminuirà il pH, si ridurrà la concentrazione di ipoclorito e si abbasserà il livello del liquido. E' opportuno procedere a un rabbocco periodico con una soluzione fresca di ipoclorito. Per esempio, si può tenere sotto sorveglianza il pH della soluzione nel serbatoio 7 e, quando esso sia al di sotto di un certo valore, si può procedere a un rabbocco con una quantità di soluzione fresca predeterminata; ovviamente, occorre procedere a tarature preliminari.
Si descrivono ora il processo e il funzionamento del dispositivo in base alla seconda forma d'esecuzione della presente invenzione.
La seconda forma d'esecuzione si riferisce -come si è già detto- a un dispositivo e a un processo da applicare a un autoveicolo, quale un'autovettura, un autocarro, un autotreno, un'autoambulanza, un trattore, ma anche a un treno diesel e simili. Una parte del problema, in questi casi, è che lo spazio a disposizione per il dispositivo secondo la presente invenzione è molto meno che nel caso della prima forma d'esecuzione; per contro, ci sono parti meccaniche in movimento che, con piccole modifiche, possono essere adattate a far funzionare il dispositivo. Per esempio, vi sono cinghie che sono in movimento e che possono essere collegate alla pompa 17 per farla funzionare. Oppure, nel caso del trattore, la pompa 17 potrebbe essere collegata in un qualunque modo di per sé noto alla sua presa di potenza.
In ogni caso, il gas di scarico in uscita, dopo essere passato dal catalizzatore, entra nella marmitta 13 attraverso l'entrata 14, con una leggera sovrappressione. Come si è visto nella descrizione precedente, la pompa 17 pesca nella soluzione contenuta nel serbatoio 18 e la invia nel condotto 15. In questo modo, la soluzione esce dal serbatoio 18, passa attorno alla marmitta 13 ed entra nella stessa marmitta 13. Arrivata all'ugello 16, la soluzione viene ridotta in goccioline (atomizzata) e viene inviata in forma dispersa contro i fumi che attraversano la stessa marmitta 13. In questo modo, le goccioline interagiscono con le sostanze che compongono i fumi e reagiscono immediatamente con esse, secondo tre meccanismi: una reazione acido-base fra la componente acida dei gas e la componente alcalina della soluzione (le soluzioni di ipoclorito vengono stabilizzate dal pH superiore a 7 e sono spesso intorno a 12); una reazione di soluzione nell'acqua di alcuni componenti idrosolubili; e una reazione di ossido-riduzione fra l'ipoclorito e alcuni degli inquinanti, che siano ossidabili. In questo modo, si ha una netta riduzione degli inquinanti.
I gas che hanno subito questo trattamento vengono poi fatti passare attraverso il dispositivo di filtrazione 21, dove perdono altre sostanze, come particelle sottili e medie. I gas che escono dallo scappamento 23 sono così sostanzialmente innocui o, per lo meno, molto meno nocivi di quanto avvenga anche coi migliori dei dispositivi di depurazione attuali. Occorre, ogni tanto, sostituire il liquido contenuto nel serbatoio 18 perché, man mano che il dispositivo funziona, la concentrazione di ipoclorito in soluzione diminuisce a causa delle reazioni con gli inquinanti, parte dell'acqua evapora e il liquido raccoglie parte dei solidi, sporcandosi e rischiando di causare un intasamento.
A conclusione della descrizione relativa al funzionamento delle due forme d'esecuzione, si nota come l'atomizzazione della soluzione di ipoclorito, benché non necessaria per ricadere nell'ambito di protezione della presente invenzione, sia tuttavia molto vantaggiosa, in quanto, producendo particelle acquose di piccolo diametro, contribuiscono a ottenere un'area specifica delle stesse molto alta, così da spingere al massimo il rendimento delle reazioni che consentono la rimozione degli inquinanti dai gas di scarico.
Ulteriori vantaggi dell'invenzione risulteranno dagli esempi che vengono illustrati nel seguito, relativi alla seconda forma d'esecuzione della presente invenzione. Si ritiene che risultati analoghi siano ottenibili con la prima forma d'esecuzione.
ESEMPI ED ESEMPI DI CONFRONTO
Vennero misurati gli scarichi di una Fiat Punto in diverse condizioni, a regime, con una temperatura dell'olio al di sopra degli 80 °C.
ESEMPIO DI CONFRONTO 1
Vennero misurati con l'opacimetro gli scarichi fatti passare attraverso una marmitta, senza catalizzatore. I risultati sono riportati nella Tabella 1.
ESEMPIO DI CONFRONTO 2
Vennero misurati con l'opacimetro gli scarichi fatti passare attraverso la stessa marmitta dell'Esempio precedente, ma dopo un passaggio nel normale catalizzatore. I risultati sono riportati in Tabella 1.
ESEMPIO 1
Vennero misurati con l'opacimetro gli scarichi fatti passare attraverso la stessa marmitta degli esempi precedenti, in assenza di catalizzatore, ma irrorando i gas di scarico in un dispositivo secondo l'invenzione, utilizzando una soluzione realizzata con 10 litri di acqua potabile e 3 litri di candeggina commerciale (Ace). I risultati sono riportati in Tabella 1.
ESEMPIO 2
Per valutare la ripetibilità degli esperimenti, venne ripetuto l'esperimento 1 dopo qualche minuto. I risultati sono riportati nella Tabella 1.
ESEMPIO 3
Vennero misurati con l'opacimetro gli scarichi fatti passare attraverso la stessa marmitta degli esempi precedenti, in presenza di catalizzatore e irrorando i gas di scarico in un dispositivo secondo la presente invenzione, utilizzando la stessa soluzione degli Esempi 1 e 2. i risultati sono riportati in Tabella 1.
Tabella 1. Risultati degli Esempi ed Esempi di Confronto
I precedenti Esempi ed Esempi di confronto mettono in luce l'efficacia della presente invenzione. In primo luogo, si verifica che, sia in presenza che in assenza di catalizzatore, la presente invenzione permette di ottenere una considerevole diminuzione dell'opacità. Si può vedere come la presente invenzione sia di per sé più efficace del normale catalizzatore: la riduzione dalla marmitta vuota alla marmitta con catalizzatore è del 23,60%, mentre fra la marmitta vuota e la presente invenzione, in assenza di catalizzatore, tale differenza sale all'87,64%. Da un dato di questo tipo, si potrebbe ipotizzare che il dispositivo della presente invenzione potrebbe permettere di sostituire completamente il catalizzatore, con un notevole vantaggio, dato che di solito si adoperano metalli preziosi, molto costosi: gli esempi 1 e 2 messi a confronto con l'esempio 3 mostrano addirittura una riduzione di opacità maggiore in assenza che in presenza di catalizzatore.
Riassumendo, la presente invenzione consente una depurazione spinta dei gas di scarico di qualsiasi natura (domestici, industriali, autoveicolari), in maniera semplice, efficace e pulita, il tutto, peraltro, in maniera economica, dato il basso costo dell'ipoclorito e grazie all'utilizzo di tecnologie esistenti e di componenti realizzati in serie. Il dispositivo secondo la presente invenzione può essere anch'esso agevolmente prodotto industrialmente in serie.
S’intende, comunque, che l’invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.
ELENCO CARATTERI DI RIFERIMENTO
1 Canna fumaria
2 Ventola di tiraggio
3 Raccordo a V (tra 1 e 4) 4 Camino
5 Ugello
6 Tubo
7 Serbatoio
8 Sistema di pompaggio 9 Dispositivo di filtrazione 10 Supporto (di 11)
11 Filtro
12 Sostegno (di 11)
13 Marmitta
14 Ingresso (di 13)
15 Tubo
16 Ugello
17 Pompa
18 Serbatoio
19 Sistema di filtrazione 20 Supporto (di 22)
21 Sostegno (di 22)
22 Filtro
23 Scappamento

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di depurazione di gas di scarico, comprendente una camera (3; 13) di passaggio dei gas di scarico prima della loro emissione in atmosfera, caratterizzato da ciò che prevede dispositivi di spruzzatura (5; 16) per una soluzione di lavaggio dei gas, comprendente una soluzione di ipoclorito.
  2. 2) Dispositivo come in 1), caratterizzato da ciò che si prevede un sistema per il tiraggio forzato (2).
  3. 3) Dispositivo come in 1) o in 2), caratterizzato da ciò che è collegato a una canna fumaria (1) e da ciò che alla sommità di un camino (4), in controcorrente coi fumi in uscita, è disposto un ugello (5), alimentato da un tubo (6) che pesca in un serbatoio di liquido (7), grazie a un sistema di pompaggio (8).
  4. 4) Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che è presente nel camino (4) o a monte di esso un dispositivo di filtrazione (9).
  5. 5) Dispositivo come in 4), caratterizzato da ciò che detto dispositivo di filtrazione (9) prevede un supporto (10), un filtro (11) e un sostegno (12).
  6. 6) Dispositivo come in 5), caratterizzato da ciò che il filtro (11) è un filtro in spugna metallica.
  7. 7) Dispositivo come in 1), caratterizzato da ciò che detta camera di passaggio di gas di scarico è una marmitta (13) di un autoveicolo.
  8. 8) Dispositivo come in 7), caratterizzato da ciò che all'interno della marmitta (13) si trova un tubo (15) che porta alla sua estremità un ugello di spruzzo (16), detto tubo (15) venendo dall'esterno e avendo l'altra sua estremità che porta una pompa (17), immersa in detta soluzione di lavaggio, all'interno di un serbatoio (18).
  9. 9) Dispositivo come in 7) o in 8), caratterizzato da ciò che all'interno della marmitta (13) si prevede un sistema di filtrazione (19).
  10. 10) Dispositivo come in 9), caratterizzato da ciò che è costituito da un supporto (20), da un sostegno (21) e da un filtro (22).
  11. 11) Dispositivo come in 10), caratterizzato da ciò che detto filtro (22) è un filtro metallico spugnoso.
  12. 12) Processo di depurazione di gas di scarico, caratterizzato da ciò che prevede la spruzzatura su detto gas di scarico all'interno di una camera (3; 13) di passaggio dei gas di scarico di una soluzione acquosa di ipoclorito, prima della loro emissione in atmosfera.
  13. 13) Processo come in 12), caratterizzato da ciò che tale soluzione ha una concentrazione compresa fra un minimo dello 0,1% e un massimo del 5% in peso.
  14. 14) Processo come in 12) o in 13), caratterizzato da ciò che la concentrazione oscilla fra un minimo dello 0,23% e un massimo dell'1,15 % in peso.
  15. 15) Processo come in una qualsiasi delle rivendicazioni 12) a 14), caratterizzato da ciò che la concentrazione è compresa fra lo 0,4 e l'1 % in peso.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100015047A1 (it) * 2021-06-09 2022-12-09 Solidea S R L Dispositivo filtrante per canne fumarie

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111992327A (zh) * 2020-09-07 2020-11-27 龙懿 一种用于水泥加工的通风除尘装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1106240A2 (en) * 1999-12-10 2001-06-13 Ariberto Vacchi Process and apparatus for purifying exhaust gases emanating from motor vehicles
US20030164309A1 (en) * 2001-12-28 2003-09-04 Omega Co., Ltd. Method and device for deodorization and purification of exhaust gas or flue gas
US20140161678A1 (en) * 2011-08-23 2014-06-12 Techwin Co., Ltd. Scrubber system having an apparatus for creating automatic an oxidizing bent and absorbent
CN103542473B (zh) * 2013-10-21 2016-08-17 王全龄 一种雾霾污染物消除装置
WO2018026260A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Cheng Chew Kong System and method for recovering sodium hypochlorite from exhaust chlorine gas
CN108104908A (zh) * 2017-12-17 2018-06-01 斯凯伦动力设备科技(兴化)有限公司 一种柴油发电装置用尾气净化机构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1106240A2 (en) * 1999-12-10 2001-06-13 Ariberto Vacchi Process and apparatus for purifying exhaust gases emanating from motor vehicles
US20030164309A1 (en) * 2001-12-28 2003-09-04 Omega Co., Ltd. Method and device for deodorization and purification of exhaust gas or flue gas
US20140161678A1 (en) * 2011-08-23 2014-06-12 Techwin Co., Ltd. Scrubber system having an apparatus for creating automatic an oxidizing bent and absorbent
CN103542473B (zh) * 2013-10-21 2016-08-17 王全龄 一种雾霾污染物消除装置
WO2018026260A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Cheng Chew Kong System and method for recovering sodium hypochlorite from exhaust chlorine gas
CN108104908A (zh) * 2017-12-17 2018-06-01 斯凯伦动力设备科技(兴化)有限公司 一种柴油发电装置用尾气净化机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100015047A1 (it) * 2021-06-09 2022-12-09 Solidea S R L Dispositivo filtrante per canne fumarie
WO2022259094A1 (en) * 2021-06-09 2022-12-15 Solidea S.R.L. Filtering device for flues

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