ITAN20120143A1 - Dispositivo e procedimento per la rimozione di composti volatili orgnici dall'acqua - Google Patents

Dispositivo e procedimento per la rimozione di composti volatili orgnici dall'acqua Download PDF

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ITAN20120143A1
ITAN20120143A1 IT000143A ITAN20120143A ITAN20120143A1 IT AN20120143 A1 ITAN20120143 A1 IT AN20120143A1 IT 000143 A IT000143 A IT 000143A IT AN20120143 A ITAN20120143 A IT AN20120143A IT AN20120143 A1 ITAN20120143 A1 IT AN20120143A1
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Description

DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO PER LA RIMOZIONE DI COMPOSTI VOLATILI ORGANICI DALL’ACQUA
Descrizione.
Si descrive qui di seguito un dispositivo ed un procedimento per la rimozione ed il recupero di composti volatili organici presenti in acque inquinate.
Il dispositivo ed il procedimento qui di seguito descritti trovano impiego, in particolare, nella depurazione delle acque di falda, ad esempio nelle acque di falda inquinate da solventi clorurati.
Un problema molto sentito negli ultimi anni à ̈ il recupero delle acque di falda.
Le sostanze inquinanti rilasciate nel terreno possono entrare nella catena alimentare fino all'uomo oppure possono raggiungere le falde acquifere sotterranee arrivando fino alle acque potabili utilizzate dall’uomo.
Fra le cause principali di inquinamento del terreno si contano, in particolare, alcuni solventi organici. Tali solventi hanno diversi effetti negativi sulla salute umana, in particolare possono danneggiare il fegato, i reni, il cuore, i vasi sanguigni, il midollo osseo e il sistema nervoso.
Allo stato attuale della tecnica sono note diverse tecnologie per depurare le acque di falda inquinate. Una tecnica nota prevede di sottoporre l’acqua ad un processo di stripping sottovuoto (vale a dire a pressione inferiore a quella atmosferica) con aria per rimuovere le sostanze volatili organiche presenti nell’acqua.
I contaminanti trasferiti nella aria di strippaggio possono essere recuperati mediante filtri adsorbitori o distrutti mediante ossidazione termica o catalitica.
Una breve descrizione di questa prima tecnica nota si ritrova all’indirizzo internet http://www.triplan-umwelttechnik.com/en/stripkolonnen/.
Il documento brevettuale WO 2004/103513 descrive un apparato per depurare l’acqua da componenti volatili organici.
In accordo con questa seconda tecnica nota viene effettuato un processo di depurazione di tipo discontinuo utilizzando un recipiente nel quale viene caricato un quantitativo di acqua contaminata che viene riscaldata con vapore acqueo e attraverso la quale viene fatto gorgogliare azoto caldo per ottenere un effetto combinato di evaporazione e strippaggio dei composti organici volatili senza però predisporre dispositivi o tecnologie idonei ad ottenere un effetto di frazionamento.
Il flusso gassoso in uscita dalla colonna di strippaggio attraversa, in successione, un condensatore alimentato con acqua di raffreddamento e un criocondensatore, raffreddato con azoto liquido.
L’azoto gassoso in uscita dal criocondensatore viene riscaldato ed immesso nel recipiente di trattamento acqua.
Le tecnologie note sono insoddisfacenti o per gli alti costi di costruzione e gestione degli impianti di depurazione o per la scarsa efficienza degli impianti stessi.
Scopo principale degli inventori à ̈ quello di proporre una soluzione per risolvere, almeno in parte, i problemi della tecnica nota e, in particolare, i problemi sopra indicati.
Tale obiettivo viene conseguito per mezzo di un dispositivo conforme al dettato della rivendicazione 1 e mediante un procedimento conforme al dettato della rivendicazione 7.
Ulteriori vantaggi possono essere conseguiti per mezzo delle caratteristiche supplementari delle rivendicazioni dipendenti.
Una possibile forma di realizzazione di un dispositivo per la rimozione ed il recuper di solventi organici volatili da acque di falda sarà descritto qui di seguito con riferimento alle tavole di disegno allegate in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica di un dispositivo per la rimozione in continuo di composti organici volatili contenuti in acque di falda;
12_1219/RP
- la figura 2 mostra una variante del dispositivo di figura 1;
- la figura 3 mostra un’altra variante del dispositivo di figura 1;
- la figura 4 mostra un’ulteriore variante del dispositivo di figura 1.
Nelle figure allegate il numero 1 indica, nel suo complesso, un dispositivo per la rimozione di composti volatili organici da acque inquinate.
Le quattro forme di realizzazione illustrate hanno in comune la presenza di una colonna di stripping 2, per eseguire un processo di desorbimento in continuo dei composti volatili organici contenuti nell’acqua da depurare.
La colonna di stripping 2 può essere una colonna a riempimento, ad esempio una colonna a riempimento ordinato o una colonna a riempimento disordinato.
In una forma di realizzazione alternativa la colonna di stripping 2 Ã ̈ una colonna a piatti forati. In una ulteriore forma di realizzazione alternativa la colonna di stripping 2 Ã ̈ una colonna a ugelli atomizzatori multipli.
La colonna di stripping 2 à ̈ collegata: ad un condotto 21 di afflusso di acqua da depurare, ad un condotto 22 di efflusso di acqua depurata, ad un condotto 23 di afflusso di gas di stripping e ad un condotto 24 di efflusso di gas di stripping (gas saturo d’acqua contenente composti volatili organici rimossi dall’acqua).
Nella colonna di stripping 2 l’acqua da depurare scorre dall’alto verso il basso, mentre il gas di stripping scorre dal basso verso l’alto.
Nelle quattro forme di realizzazione illustrate la colonna di stripping 2 Ã ̈ a sviluppo verticale.
Ancora una caratteristica comune alle quattro forme di realizzazione à ̈ la presenza di mezzi 3; 3a, 5 (meglio descritti più avanti) per separare i composti volatili organici presenti nel gas in uscita dalla colonna di stripping 2.
Un’altra caratteristica in comune alle quattro forme di realizzazione illustrate à ̈ la presenza di una pompa per il vuoto 4 collegata, in aspirazione, al condotto 24 di deflusso del gas di stripping saturo d’acqua contenente i composti volatili organici, e , in mandata, ai mezzi 3; 3a,5 per separare i composti volatili organici presenti nel gas saturo d’acqua in uscita dalla colonna di stripping 2.
La pompa per il vuoto 4 riduce la tensione di vapore ed agevola il trasferimento dei composti volatili organici dalla fase liquida alla fase gassosa nella colonna di stripping 2.
Questo à ̈ particolarmente vantaggioso nel caso di trattamento di acque a bassa temperatura, come le acque di falda la cui temperatura media si aggira tra 10 °C e 12 °C.
Si può pertanto evitare di riscaldare l’acqua da depurare o comunque ridurre l’energia termica da fornire all’acqua da depurare.
In tutte e quattro le forme di realizzazione i mezzi 3; 3a, 5 per separare i composti volatili organici presenti nel gas saturo d’acqua in uscita dalla colonna di stripping 2 comprendono un’unità di condensazione criogenica 3.
A sua volta l’unità di condensazione criogenica 3 comprende: un condotto 31, 31a di afflusso di gas da depurare (contenente composti volatili organici), un condotto 32, 32a di deflusso di gas depurato (sostanzialmente privo di composti volatili organici), un condotto 33 di afflusso di refrigerante, un condotto 34 di deflusso di refrigerante ed un condotto 35 di scarico dei composti condensati.
Gli inquinanti condensati e quelli solidificati e poi liquefatti nell’unità di condensazione criogenica 3, 3a sono scaricati attraverso il condotto 35 e raccolti in un serbatoio 7.
L’unità di condensazione criogenica 3 può essere allestita in doppia linea, una linea operativa e l’altra in rigenerazione, per consentire lo scongelamento dei composti separati allo stato solido, sia acqua che inquinante organico, come meglio specificato nel capitolo “Esempio di funzionamento†.
Una ulteriore caratteristica in comune alle quattro forme di realizzazione illustrate à ̈ il fatto che il condotto 34 di deflusso del fluido refrigerante gassificato à ̈ in comunicazione con il condotto 23 di afflusso alla colonna di stripping 2 così da fornire il gas di stripping necessario per alimentare la colonna stessa.
Questa caratteristica consente di ridurre i costi di realizzazione e di gestione del dispositivo 1.
Nelle forme illustrate di realizzazione il dispositivo 1 comprende un serbatoio 6 di azoto liquido per alimentare il condotto 33 di afflusso di refrigerante dell’unità di condensazione criogenica 3,3a.
In tutte le forme di realizzazione illustrate il gas in uscita dal condotto 34 di deflusso del fluido refrigerante gassificato alimenta , almeno parzialmente, la colonna di stripping.
La pressione del gas in ingresso nella colonna 2 à ̈ sufficiente per creare un flusso gassoso all’interno della colonna 2, senza necessità di ventilatori.
Con riferimento alla figura 1 il dispositivo 1 comprende una colonna di stripping 2 per eseguire un processo di desorbimento con gas dei composti organici volatili contenuti nell’acqua da depurare.
La colonna di stripping 2 à ̈ collegata: ad un condotto 21 di ingresso dell’acqua da depurare, ad un condotto 22 di uscita dell’acqua depurata, ad un condotto 23 di ingresso del gas di stripping e ad un condotto 24 di uscita del gas di stripping (saturo d’acqua e contenente composti volatili organici).
Il condotto 23 di afflusso di gas di stripping à ̈ alla base della colonna 2, mentre il condotto 24 di deflusso di gas di stripping à ̈ posto alla sommità della colonna 2.
Nella colonna di stripping 2 avviene il trasferimento, per desorbimento, dei composti organici volatili dalla fase liquida discendente a quella gassosa ascendente.
Per favorire il desorbimento dei composti organici volatili, a valle del condotto di uscita 24 del gas di stripping à ̈ presente una pompa per il vuoto 4 collegata, in aspirazione, al condotto 24 di deflusso di gas della colonna di stripping 2.
Il grado di vuoto richiesto può variare in funzione della natura dei composti organici volatili da recuperare.
Nel caso di recupero di dicloroetano la pressione del gas in uscita dalla colonna di stripping viene ridotta ad una pressione inferiore od uguale a 50 mbar.
Per favorire ulteriormente il desorbimento dei composti organici volatili la temperatura dell’acqua da depurare può essere incrementata di alcuni gradi centigradi.
A tale scopo può essere previsto uno scambiatore di calore 28a alimentato con una linea 28 di alimentazione di fluido caldo (ad esempio vapore acqueo).
L’acqua da depurare può essere riscaldata anche con altri mezzi, ad esempio una resistenza elettrica. Per minimizzare il consumo energetico connesso a tale blando riscaldamento parte del calore può essere recuperato mediante scambio termico in controcorrente in un secondo scambiatore 28b tra il flusso di acqua depurata 22 uscente dal fondo della colonna 2 e il flusso dell’acqua da depurare 21 alimentata alla colonna.
A valle della pompa per il vuoto 4 à ̈ prevista un’unità di condensazione criogenica 3.
L’unità di condensazione criogenica 3 à ̈ collegata a: un condotto 31 di ingresso del gas da depurare (alimentato dalla pompa per il vuoto 4), un condotto 32 di uscita del gas depurato, un condotto 33 di afflusso di refrigerante e un condotto 34 di efflusso di refrigerante.
Nell’unità di condensazione criogenica 3 il flusso gassoso proveniente dalla pompa 4 ed alimentato attraverso il condotto di afflusso 31 viene raffreddato mediante scambio termico indiretto ottenendo così la separazione, per condensazione e solidificazione, dei composti volatili organici..
I composti inquinanti separati nell’unità di condensazione criogenica 3 sono scaricati allo stato liquido attraverso un condotto di scarico 35 e raccolti in un serbatoio 7, per essere successivamente opportunamente distrutti o smaltiti.
Il condotto 34 di deflusso di fluido refrigerante à ̈ in comunicazione con il condotto 23 di afflusso di gas di stripping così da alimentare, almeno in parte, la colonna di stripping 2.
Per il funzionamento dell’impianto à ̈ previsto un serbatoio 6, di azoto liquido per alimentare il condotto 33 di afflusso di refrigerante all’unità di condensazione criogenica 3.
I vapori delle sostanze inquinanti vengono progressivamente raffreddati, fino ad ottenerne la condensazione e la solidificazione delle ultime quantità presenti, nel condensatore criogenico 3, ottenendone in tal modo la separazione dalla fase gassosa.
Il flusso di gas depurato in uscita dal condotto 32 dell’unità di condensazione criogenica 3 risulta quindi depurato dalle sostanze inquinanti in conformità ai limiti di legge.
Una caratteristica del dispositivo di recupero dei composti volatili organici dall’acqua inquinata à ̈ il fatto che almeno una parte del fluido refrigerante vaporizzato à ̈ utilizzato come gas di strippaggio.
Questa soluzione consente di ridurre i costi per il disinquinamento delle acque di falda.
Il fluido criogenico utilizzato per raffreddare l’unità criogenica 3 à ̈ azoto liquido.
L’utilizzo di azoto liquido consente di far lavorare l’unità criogenica 3 fino a temperature prossime a quelle di ebollizione dell’azoto liquido (- 196 °C).
Ciò consente di solidificare senza problemi fino alle ultime tracce gli inquinanti volatili organici originariamente presenti nel flusso 24 in uscita dalla colonna di stripping 2.
L’azoto evaporato in uscita dal condotto 34 di efflusso viene immesso, almeno in parte, nella colonna 2 come gas di stripping attraverso il condotto di afflusso 23.
In una seconda forma di realizzazione, rappresentata in fig. 2, la colonna di stripping 2 à ̈ integrata superiormente da una sezione di distillazione 25 a riflusso interno che opera in condizioni di alto vuoto prodotte dall’impiego della pompa da vuoto 4.
La sezione di distillazione 25 à ̈ costituita da un riempimento strutturato refrigerato con un condotto di afflusso di acqua 26 entrante superiormente e uscente inferiormente da un condotto di efflusso 27, che effettua un frazionamento più spinto dell’inquinante organico dal flusso di gas proveniente dal tronco di colonna sottostante.
In tal modo viene ridotta la quantità complessiva di acqua contenuta nel flusso gassoso che esce dal condotto di deflusso 24 della colonna 2 e di conseguenza si riduce l’energia criogenica utilizzata nell’unità criogenica 3, oltre ad aumentare la possibilità di un eventuale utilizzo dei composti inquinanti raccolti nel serbatoio 7.
Nell’esempio illustrato in figura 2 l’energia termica necessaria per il funzionamento della sezione di distillazione 25 à ̈ fornita da una sorgente di vapore all’acqua inquinata alimentata alla colonna 2.
L’acqua inquinata che alimenta la colonna di stripping 2 à ̈ riscaldata alla temperatura necessaria mediante lo scambiatore di calore 28a (esterno alla colonna di stripping), alimentato con un condotto 28 di alimentazione di vapore.
Per aumentare l’efficienza energetica del dispositivo 1 à ̈ previsto un secondo scambiatore di calore 28b (esterno alla colonna di stripping), per recuperare almeno in parte il calore dall’acqua depurata che esce dal condotto di efflusso 22.
Energia termica supplementare può essere eventualmente fornita tramite un terzo scambiatore di calore 28c (interno alla colonna di stripping in posizione intermedia o sul fondo come rappresentato in figura), alimentato con il condotto di alimentazione di vapore 28.
In una terza forma di realizzazione , rappresentata in figura 3, la pompa per il vuoto 4 Ã ̈ una pompa ad anello liquido.
In questo caso la pompa 4 à ̈ collegata ad un condotto di afflusso d’acqua 25 e ad un condotto di efflusso di acqua 26.
Il flusso d’acqua che alimenta il condotto di afflusso 25 può essere prelevato dal condotto 21 di afflusso di acqua da depurare, che alimenta la colonna di strippaggio 2.
L’acqua scaricata attraverso il condotto di efflusso 26 alimenta anch’esso la colonna di strippaggio 2. Anche la forma di realizzazione di figura 3 può prevedere la presenza di mezzi (non illustrati) per scaldare l’acqua da depurare e recuperare il calore dall’acqua depurata come nell’esempio di figura 1 e 2.
Analogamente a quanto mostrato in figura 2 anche nella forma di realizzazione di figura 3 la colonna di stripping 2 può essere integrata superiormente da una sezione di distillazione 25 a riflusso interno che opera in condizioni di alto vuoto prodotte dall’impiego della pompa da vuoto 4.
In una quarta forma di realizzazione, rappresentata in figura 4, il flusso gassoso uscente dalla pompa per il vuoto 4, contenente i composti inquinanti, alimenta un’unità di adsorbimento 5.
L’unità di adsorbimento 5 può essere, ad esempio, un dispositivo con letto granulare fisso.
In una possibile forma di realizzazione l’unità di adsorbimento utilizza, come adsorbente, le resine macroporose stireniche divinilbenzeniche, notevolmente idrofobiche, così che vengono trattenuti quantitativamente solo i composti organici mentre il flusso gassoso depurato contiene l’acqua strippata dalla colonna 2 e può essere immesso nell’ambiente.
L’unità di adsorbimento 5 à ̈ collegata: ad un condotto 31 di afflusso di gas da depurare (collegato alla mandata dalla pompa per il vuoto 4) e ad un condotto 51 di deflusso di gas depurato per lo scarico in atmosfera.
Nella forma di realizzazione illustrata il materiale adsorbente presente nell’unità di adsorbimento 5, una volta esaurita la sua capacità di adsorbimento, può essere rigenerato mediante un apposito circuito di rigenerazione in cui circola un flusso caldo di gas di rigenerazione.
A tale scopo l’unità di adsorbimento 5 comprende un condotto 53 di afflusso di gas di rigenerazione e un condotto 5 di efflusso di gas il quale contiene gli inquinanti desorbiti ma à ̈ sostanzialmente privo di acqua.
Nella forma di realizzazione illustrata il circuito di rigenerazione comprende un’unità criogenica 3a collegata ad: un condotto di afflusso 31a di gas di rigenerazione, un condotto di efflusso 32a di gas di rigenerazione, un condotto 33 di afflusso di refrigerante e ad un condotto 34 di efflusso di refrigerante.
Il condotto di efflusso 32a di gas di rigenerazione à ̈ collegato al condotto 53 di afflusso di gas di rigenerazione mediante un ventilatore 73 ed uno scambiatore di calore 71, alimentato con vapore o altro mezzo riscaldante, così da consentire al gas di rigenerazione di arrivare ad una temperatura efficace per il desorbimento delle resine.
Il condotto di afflusso 31a dell’unità refrigerante 3 à ̈ collegato al condotto di efflusso 54 di gas di rigenerazione attraverso un secondo scambiatore di calore 72 avente la funzione di preraffreddare il gas di rigenerazione prima del suo ingresso nell’unità criogenica 3a.
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 4 il refrigerante utilizzato per alimentare l’unità di condensazione criogenica 3a à ̈ azoto liquido 6 immesso attraverso il condotto di afflusso 33.
Dal condotto di efflusso 34 esce azoto allo stato di gas; almeno una parte del flusso di azoto gas che esce dal condotto di efflusso 34 serve per alimentare, almeno in parte, la colonna di stripping 2 (attraverso il condotto 23) e per integrare parzialmente (attraverso il condotto 57) il circuito di rigenerazione dell’unità di adsorbimento 5.
Gli inquinanti desorbiti dall’unità di adsorbimento 5 e successivamente condensati nell’unità di condensazione criogenica 3a sono raccolti in un serbatoio 7 per essere successivamente recuperati per un eventuale riutilizzo o distrutti.
L’unità di adsorbimento 5 può comprendere una pluralità di letti di adsorbimento, ad esempio almeno due letti di adsorbimento in grado di lavorare alternativamente.
In tal caso, mentre un letto di resine à ̈ utilizzato per eseguire il processo di depurazione del flusso gassoso uscente dalla pompa da vuoto 4, l’altro letto di resine à ̈ sottoposto al processo di rigenerazione delle resine.
Anche la forma di realizzazione di figura 4 può prevedere la presenza di mezzi (non illustrati) per scaldare l’acqua da depurare e recuperare il calore dall’acqua depurata come nell’esempio di figura 1 e 2.
Analogamente a quanto mostrato in figura 2 anche nella forma di realizzazione di figura 4 la colonna di stripping 2 può essere integrata superiormente da una sezione di distillazione 25 a riflusso interno che opera in condizioni di alto vuoto prodotte dall’impiego della pompa da vuoto 4.
Con i dispositivi conformi alle figure 1, 2 e 3 si può eseguire un procedimento di rimozione di composti volatili organici dall’acqua inquinata comprendente i passi di:
a) sottoporre a stripping sottovuoto una corrente di acqua inquinata, (eventualmente preriscaldata), per ottenere un gas di stripping saturo d’acqua arricchito in composti volatili organici sottratti all’acqua inquinata;
b) raffreddare progressivamente, per scambio termico indiretto (ad esempio in controcorrente), l’efflusso di gas di stripping saturo d’acqua ed arricchito in composti volatili organici, il raffreddamento progressivo arrivando ad una temperatura inferiore alla temperatura di solidificazione dei composti volatili organici che si desidera recuperare, il raffreddamento avvenendo per vaporizzazione di un gas liquefatto (ad esempio azoto liquido) c) utilizzare almeno una parte del gas liquefatto vaporizzato come gas di stripping.
Nel dispositivo conforme alla figura 4 il procedimento di rimozione di composti volatili organici dall’acqua inquinata comprende, prima del raffreddamento criogenico, il passo ulteriore di :
trasferire i composti volatili organici dal flusso di gas saturo d’acqua ad un secondo flusso di gas sostanzialmente privo di acqua.
Il trasferimento dei composti volatili organici dal primo al secondo flusso gassoso à ̈ ottenuto utilizzando letti di adsorbimento costituiti da resine macroporose idrofobiche che ritengono solo i composti organici e non l’acqua, così che il flusso depurato, può essere immesso in atmosfera.
Le resine macroporose immagazzinano temporaneamente i composti organici volatili rimossi dal flusso gassoso saturo d’acqua fino alla loro saturazione.
I letti di resine sono rigenerati mediante desorbimento a caldo dei composti volatili organici, utilizzando a tale scopo una parte del gas azoto prodotto durante il processo di raffreddamento criogenico.
La rigenerazione delle resine idrofobiche avviene mediante circolazione di gas (ad esempio azoto) circolante in circuito chiuso tra il letto di adsorbimento da rigenerare e l’unità di condensazione criogenica.
A tale scopo il flusso di gas viene riscaldato per raggiungere temperature efficaci per il desorbimento dei composti organici volatili, e successivamente preraffreddato ed infine raffreddato a temperature criogeniche per ottenere la separazione quantitativa dei composti organici volatili dal flusso gassoso e la loro raccolta.
Vien minimizzato in tal modo il consumo di energia criogenica, per avere sostanzialmente evitato che l’acqua contenuta nel flusso inquinato originale giunga all’unità di condensazione criogenica 3a.
Esempio di funzionamento del dispositivo (riferito alla forma di realizzazione di figura 1).
Un flusso di acqua di falda 21 inquinata da 1,2 dicloroetano, avente le seguenti caratteristiche:
portata acqua 23.000 l / ora
Pressione 1,013 bar
temperatura 10 °C
portata inquinante 1,15 kg/h
à ̈ inviato alla sommità della colonna di stripping 2, mantenuta alla pressione di 0,05 bar mediante la pompa da vuoto 4.
Alla base della stessa colonna 2 Ã ̈ inviato un flusso di azoto gas 23 avente le seguenti caratteristiche:
portata gas 20 Nm3/h
Pressione 2,0 bar
Temperatura 20 °C
proveniente dalla unità di condensazione criogenica 3.
Dalla colonna 2 esce di testa un flusso 24 avente le seguenti caratteristiche:
portata acqua 5,3 kg/h
portata 1,2 dicloroetano 1,046 kg/h
portata azoto 24,99 kg/h
Pressione 0,05 bar
Temperatura 10,03 °C
e dal fondo un flusso 22 di acqua depurata avente le seguenti caratteristiche:
portata acqua 22,994 kg/h
portata dicloroetano 0,1035 kg/h
Pressione 0,05 bar
Temperatura 9,93 °C
La concentrazione dell’inquinante nell’acqua di falda così trattata à ̈ ridotta a 0,45 mg/l.
L’operazione di depurazione dell’acqua di falda sopra descritta à ̈ resa possibile dalle condizioni operative realizzate con il dispositivo illustrato, che oltre all’utilizzo della colonna di stripping 2 prevede l’impiego di un’unità di condensazione criogenica 3 per la depurazione del flusso gassoso 24 uscente dalla testa di detta colonna.
Infatti il flusso gassoso 24, aspirato dalla pompa da vuoto 4, à ̈ successivamente inviato all’unità di condensazione criogenica 3, nella quale, entrando dal basso, viene raffreddato per scambio termico indiretto in controcorrente da un flusso di azoto liquido 33 che gassifica e viene utilizzato come gas di strippaggio 23 nella colonna di strippaggio 2.
All’interno dell’unità di condensazione criogenica 3 il flusso alimentato 31, per effetto dello scambio termico indiretto in controcorrente, viene raffreddato a temperature via via decrescenti, almeno fino a – 105 °C, così da ottenere prima la condensazione e successivamente la pressoché totale solidificazione dell’1,2 dicloroetano (punto di fusione – 35.3 °C.
Il flusso gassoso finale 32 uscente dall’unità criogenica 3 può essere immesso in atmosfera in quanto contiene solo tracce di 1,2 dicloroetano (concentrazione inferiore a 5 mg/Nm<3>in 20 Nm<3>/h di flusso complessivo).
Poiché all’interno dell’unità di condensazione criogenica 3 si ha formazione e accumulo di ghiaccio e di dicloroetano solido, essa à ̈ allestita in doppia linea per consentirne la rigenerazione per scongelamento, con raccolta del liquido (flusso 35) nel serbatoio 6 dove si formano due fasi immiscibili.
Il dicloroetano così separato viene raccolto per essere opportunamente smaltito.

Claims (10)

  1. Rivendicazioni 1. Dispositivo (1) per la rimozione di composti volatili organici da acque inquinate comprendente: a) una colonna di stripping (2), per eseguire un processo di desorbimento dei composti volatili organici contenuti nell’acqua da depurare, detta colonna di stripping comprendendo - un condotto (21) di afflusso di acqua da depurare; - un condotto (22) di deflusso di acqua depurata; - un condotto (23) di afflusso di gas di stripping; - un condotto (24) di deflusso di gas di stripping; b) mezzi (3; 3a, 5) per separare i composti volatili organici presenti nel gas di stripping che fuoriesce da detta colonna di stripping (2); c) una pompa per il vuoto (4), collegata in aspirazione a detto condotto (24) di deflusso di gas di stripping e collegata in mandata a detti mezzi (3; 3a, 5) per separare i composti volatili organici presenti in un gas; d) detti mezzi (3; 3a, 5) per separare i composti volatili organici presenti nel gas di stripping che fuoriesce da detta colonna di stripping (2) comprendenti un’unità di condensazione criogenica (3), detta unità di condensazione criogenica (3) comprendendo: - un condotto (31, 31a) di afflusso di gas da depurare; - un condotto (32, 32a) di deflusso di gas depurato; - un condotto (33) di afflusso di refrigerante; - un condotto (34) di deflusso di refrigerante; - un condotto (35) di scarico dei composti condensati; caratterizzato per il fatto che e) detto condotto (34) di deflusso di fluido refrigerante di detta unità di condensazione criogenica (3) à ̈ in comunicazione con detto condotto (23) di afflusso di gas di stripping così da alimentare detta colonna di stripping (2).
  2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, comprendente un serbatoio (6) di azoto liquido per alimentare detto condotto (33) di afflusso di refrigerante di detta unità di condensazione criogenica (3).
  3. 3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui una pompa per il vuoto (4) à ̈ collegata, in mandata, a detto condotto (31, 31a) di afflusso di gas da depurare di detta unità di condensazione criogenica (3).
  4. 4. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui in cui detti mezzi (3a, 5) per separare detti composti volatili organici presenti in detto gas che fuoriesce da detta colonna di strippaggio (2) comprendono un’unità di adsorbimento (5) comprendente: - un condotto (31) di afflusso di gas da depurare, collegato alla mandata di detta pompa per il vuoto (4); - un condotto (52) di efflusso di gas depurato; - un condotto (53) di afflusso di gas di rigenerazione; e - un condotto (54) di efflusso di gas di rigenerazione; detto condotto (53) di afflusso di gas di rigenerazione essendo collegato a detto condotto di efflusso (32a) di detta unità criogenica (3a); ed in cui detto condotto di efflusso (54) di gas di rigenerazione à ̈ collegato a detto condotto di afflusso (31a) di detta unità criogenica (3a); ed in cui sono previsti mezzi (71) per riscaldare detto gas di rigenerazione prima che entri in detta unità di adsorbimento (5) e mezzi (72) per raffreddare detto gas di rigenerazione prima che entri in detta unità criogenica (3a) e un ventilatore (73) per creare una corrente di gas di rigenerazione.
  5. 5. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta pompa per il vuoto (4) à ̈ una pompa ad anello liquido (4) ed in cui detta pompa ad anello liquido (4) à ̈ alimentata prelevando acqua dal condotto (21) di afflusso di acqua da depurare ed in cui l’acqua in uscita da detta pompa (4) à ̈ inviata a detta colonna di stripping (2).
  6. 6. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta colonna di stripping (2) à ̈ integrata superiormente da una sezione di distillazione (25) a riflusso interno, ed in cui à ̈ previsto un primo scambiatore di calore (28a) atto a scaldare l’acqua inquinata che alimenta la colonna di stripping (2), ed in cui previsto un secondo scambiatore di calore (28b) per recuperare calore dell’acqua depurata che fuoriesce dalla colonna di stripping (2).
  7. 7. Procedimento per la rimozione di composti volatili organici dall’acqua inquinata comprendente i passi di: a) sottoporre a strippaggio sottovuoto una corrente di acqua inquinata per ottenere un flusso di gas saturo d’acqua e contenente composti volatili organici sottratti all’acqua inquinata; b) raffreddare, per scambio termico indiretto, detto flusso di gas contenente composti volatili organici, detto raffreddamento avvenendo ad una temperatura inferiore alla temperatura di solidificazione di detti composti volatili organici, detto raffreddamento avvenendo mediante vaporizzazione di un gas liquefatto; c) utilizzare almeno una parte di detto gas vaporizzato come gas di strippaggio.
  8. 8. Procedimento per la rimozione di composti volatili organici dall’acqua inquinata, secondo la rivendicazione 7, in cui prima del raffreddamento criogenico, à ̈ previsto il passo ulteriore di : trasferire i composti volatili organici da un primo flusso di gas saturo d’acqua ad un secondo flusso di gas sostanzialmente privo di acqua.
  9. 9. Procedimento, secondo la rivendicazione 8, in cui detto trasferimento da detto flusso primo a detto secondo flusso di gas avviene mediante stoccaggio intermedio su resine macroporose idrofobiche.
  10. 10. Procedimento, secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detto gas liquefatto à ̈ azoto liquido.
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