ITPR20080082A1 - Sistema e procedimento per l abbattimento del cov cot, in impianti di depolverazione a secco dei fumi prodotti da forni elettrici o a combustione per la produzione di metalli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: SISTEMA E PROCEDIMENTO PER L’ABBATTIMENTO DEL COV – COT, IN IMPIANTI DI DEPOLVERAZIONE A SECCO DEI FUMI PRODOTTI DA FORNI ELETTRICI O A COMBUSTIONE PER LA PRODUZIONE DI METALLI

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

Il presente trovato si inserisce nel campo degli impianti di abbattimento del particolato solido e dei gas che si trovano nei fumi di uscita residui della combustione e dalla sublimazione metallurgica che avviene nei forni elettrici e a combustione e più precisamente riguarda un sistema ed il suo procedimento per l’abbattimento del COV – COT , prodotto da forni elettrici e a combustione per la produzione di metalli in genere, specificamente dell’ottone e del bronzo.

Per COV si intende composti organici volatili o VOC (dall'inglese Volatile Organic Compounds) ed includono gruppi diversi con comportamenti fisici e chimici diversi.

Con COT si intende il loro equivalente in carbonio organico totale. Una sigla equivalente à ̈ SOV.

Si classificano come COV sia gli idrocarburi contenenti carbonio ed idrogeno come unici elementi (alcheni e composti aromatici) sia composti contenenti ossigeno, cloro o altri elementi tra il carbonio e l'idrogeno, come gli aldeidi, eteri, alcool, esteri, clorofluorocarburi (CFC) ed idroclorofluorocarburi (HCFC).

In generale vengono definiti composti organici volatili qualsiasi composto organico che abbia a 293,15 K (20°C) una pressione di vapore di 0,01 kPa o superiore

Il metodo proposto, offre indubbi vantaggi dal punto di vista economico ed inoltre i seguenti non trascurabili vantaggi:

- semplicità ed efficienza del sistema con bassissimi costi energetici e di gestione,

- abbattimento metalli pesanti quali ad esempio CrO2– CuO- ZnO- NiO- Ni2O4- CdO- PbO- PbO2- Pb2O4- Pb2O3- HgO - abbattimento del cloro e diossine HCl

- abbattimento del fluoro – acido fluoridrico HF

- abbattimento delle acidità dei fumi (carbonati, solfati, cloruri)

- abbattimento di SO2e SO3

- il sistema attua una sorta di protezione del parco filtrante mediante la produzione di uno strato protettivo permeabile

Inoltre elimina:

- movimentazioni manuali di prodotti pericolosi

- la necessità di sorveglianza continua degli impianti - regolazioni manuali approssimative

- controlli e costose analisi chimiche

- l’impiego di costosi filtri a carboni attivi che richiedono elevati consumi energetici ed onerosi impianti di deadsorbimento del COV e sua distruzione.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal sistema e procedimento per l’abbattimento del cov – cot – sov, prodotto da forni elettrici e a combustione per la produzione dei metalli, particolarmente dell’ottone e del bronzo, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

- Figura 1: schema di realizzazione di un impianto di depolverazione a secco dei fumi prodotti da forni elettrici e a combustione per la produzione di metalli, con applicato il sistema di abbattimento del COV COT oggetto del presente trovato DESCRIZIONE DEL TROVATO

La produzione di lingotti o barra in metallo, specificamente ottone e bronzo, richiede l’utilizzo di procedimenti e tecniche di fusione ormai consolidate; dette leghe di bronzo, ottone e rame sono fuse in speciali forni elettrici a induzione o in forni a combustione a crogiolo o rotativi.

Nasce il problema dell’abbattimento, del recupero e dello smaltimento delle particelle residuali dei metalli pesanti prodotte con i suddetti forni e che si trovano disperse nella corrente fluida proveniente dalle cappe di aspirazione posizionate sopra i forni medesimi, per evitare le emissioni diffuse nell’ambiente e per proteggere gli operatori.

Solitamente a valle dei forni elettrici o a combustione sono impiegati i cosiddetti “depolveratori a secco†per il trattamento dell’aria contenente polveri fini da abbattere, provvisti di un sistema di pulizia continua ad inversione di aria compressa, il cui funzionamento à ̈ programmato da un pannello di controllo ad unità logiche.

Eventualmente, tra il forno elettrico di produzione ed il depolveratore, l’aria viene deviata in un apparato di prefiltrazione che ha lo scopo di fermare le particelle più grossolane evitando il sovraccarico del secondo stadio.

FUNZIONAMENTO DI UN DEPOLVERATORE DI TIPO NOTO

Il filtro di aspirazione à ̈ essenzialmente, costituito:

- monoblocco in robusta lamiera di opportuno spessore

- sportelli di manutenzione ordinaria, per mezzo del quale à ̈ possibile rimuovere rapidamente le maniche o cartucce filtranti per la pulizia e/o sostituzione periodica dei setti filtranti

- sportelli d’ispezione per la pulizia generale del macchinario

- sistema di pulizia dei setti filtranti in controlavaggio d’aria compressa

- sistema di raccolta del materiale intercettato durante l’azione filtrante

- pannello ad unità logiche per la pulizia periodica, automatica o manuale, dei setti filtranti.

Dal forno e/o dall’apparato di prefiltrazione l’aria entra in un collettore per polveri attraverso apposito passaggio ed attraversa gli elementi filtranti.

La polvere viene raccolta sulla superficie esterna degli elementi e l’aria pulita scorre attraverso il centro degli elementi fino a giungere nella camera dell’aria pulita da dove esce attraverso la bocca aspirante.

Durante la pulizia degli elementi filtranti, il temporizzatore seleziona automaticamente un rango di elementi filtranti da pulire e attiva un’elettrovalvola a membrana che invia un getto d’aria in pressione direttamente al centro degli elementi filtranti selezionati: la polvere raccolta viene espulsa dagli elementi filtranti e confluisce all’interno del bidone di raccolta polveri o altro idoneo contenitore ermetico.

RIVELAZIONE DELL’INVENZIONE

Il presente trovato prevede l’intrappolamento del COV COT tramite specifica dosatura, di due prodotti neutralizzanti in polvere atti a depositarsi sul parco filtrante.

Il presente trovato utilizza come superficie di scambio tutto il parco filtrante dei depolveratori a secco a valle dei forni elettrici o a combustione di produzione del metallo.

Generalmente il tempo medio di permanenza delle polveri sul parco filtrante à ̈ di una decina di minuti, tempo sufficiente per i prodotti neutralizzanti a svolgere la propria azione e, tramite il sistema automatico di pulizia del depolveratore, essere continuamente rinnovate, raccolte nella tramoggia di scarico e scaricate nei contenitori ermetici.

I prodotti neutralizzanti in questione sono

- carboni attivi micronizzati in polvere che adsorbono i gas (COV) e gli odori,

- calce idrata micronizzata ventilata che fluidifica le polveri, appesantendole, andando a creare un guscio protettivo degli elementi filtranti , facilmente eliminabile come scoria nei sacconi sottostanti o altri idonei contenitori a seguito del sistema automatico di pulizia del parco filtrante. La calce idrata viene anche impiegata per abbattere HCL SO2, SO3.

Il procedimento prevede il dosaggio continuo dei suddetti prodotti neutralizzanti in polvere entro il parco filtrante del depolveratore a secco ed il monitoraggio della loro portata, adeguata ai valori di COV istantanei rilevati da un dispositivo/sistema analizzatore continuo, che invierà un segnale proporzionale al sistema di regolazione a retroazione che in pochi secondi si adeguerà al segnale ricevuto.

Per la regolazione automatica del dosaggio dei prodotti neutralizzanti entro il parco filtrante del depolveratore a secco si prevede di inviare un flusso calibrato di aria dal camino verso un analizzatore che fornisce la concentrazione del COV ed invia un segnale ad un apparato dosatore dei prodotti neutralizzanti così da agire in retroazione e tramite apposito inverter si regola il sistema di dosaggio in funzione del COV letto dall’analizzatore al camino.

Il flusso d’aria dal camino deve giungere caldo all’analizzatore per cui à ̈ utilizzata una sonda riscaldata che non altera i parametri del gas inviato.

Il sistema sopra descritto à ̈ in grado di autoregolarsi in continuo e non richiede la presenza di addetti.

I segnali dell’analizzatore possono altresì essere inviati ad un sistema di elaborazione, raccolta visualizzazione e/o memorizzazione dati per l’eventuale archiviazione o analisi a posteriori.

Nella tavola allegata si indica con:

- 1, l’impianto di depolverazione a secco dei fumi prodotti da forni elettrici o a combustione per la produzione di metalli, con applicato il sistema di abbattimento del COV COT oggetto del presente trovato,

- 2 il forno elettrico ad induzione o a combustione per la produzione del metallo particolarmente ottone e bronzo,

- 3 l’apparato di prefiltrazione,

- 4 il microdosatore dei prodotti neutralizzanti, quali carboni attivi micronizzati in polvere e calce idrata micronizzata ventilata immessi per effetto venturi o altro modo nel collettore di ingresso 12 a monte del depolveratore a secco, tramite sonda di immissione 13

- 5 il depolveratore a secco

- 6 tramoggia di raccolta dei residui

- 7 serbatoio di raccolta dei residui, da stoccare e/o smaltire,

- 8 camino d’uscita dei gas a valle del depolveratore,

- 9 sonda di collegamento all’analizatore,

- 10 analizzatore

- 11 computer

- 14 comando in retroazione per il microdosatore.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l’abbattimento dei (COV) composti organici volatili e carbonio organico totale (COT) in impianti (1) di depolverazione a secco dei fumi prodotti da forni elettrici o a combustione per la produzione di metalli, caratterizzato dal fatto che prevede il dosaggio continuo di carboni attivi micronizzati in polvere e calce idrata micronizzata ventilata in polvere entro il parco filtrante del depolveratore a secco ed il monitoraggio della loro portata, adeguata ai valori di COV istantanei rilevati da un analizzatore di concentrazione COV COT, continuo, che invia un segnale proporzionale al sistema di regolazione a retroazione che in pochi secondi si adeguerà al segnale ricevuto.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che prevede di analizzare un flusso d’aria dal camino, detto flusso giungendo caldo all’analizzatore per mezzo di una sonda riscaldata.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto dosaggio avviene utilizzando come superficie di scambio tutto il parco filtrante dei depolveratori a secco a valle dei forni elettrici o a combustione di produzione metallo.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che prevede l’invio dei segnali dell’analizzatore ad un sistema di elaborazione, raccolta visualizzazione e/o memorizzazione dati per l’eventuale archiviazione o analisi a posteriori.
5. 5. Sistema per l’abbattimento dei (COV) composti organici volatili e carbonio organico totale (COT) in impianti (1) di depolverazione a secco dei fumi prodotti da forni elettrici o a combustione per la produzione di metalli, caratterizzato dal fatto che comprende: a. Un’analizzatore (10) della concentrazione di COV COT b. Una sonda (9) per deviare un flusso calibrato di fumi espulsi dal camino (8) all’analizzatore (10) c. Un comando (14) in retroazione agente su di un d. Dispositivo dosatore (4) contenente una miscela di carboni attivi micronizzati in polvere e calce idrata micronizzata ventilata in polvere e. Un condotto (139 per l’inserimento di detta miscela nel collettore (12) di ingresso di un depolveratore a secco (5)