IT8319403A1 - Impianto di depurazione a carboni attivi, atto a consentire il ricupero di vapori solventi dagli scarichi industriali - Google Patents

Description

"Impianto di depurazione a carboni attivi, atto a consentire il ricupero di vapori solventi dagli scarichi industriali"

RIASSUNTO

Trattasi di un impianto di depurazione a carboni attivi, il quale ? atto a consentire il ricupero di vapori solventi, dagli scarichi industriali.

Tale impianto comprende, essenzialmente, un filtro meccanico, per l'abbattimento delle particelle solide i:\ sospensione, eventualmente presenti nei fumi di scarico, i quali vengono, successivamente, raffreddati.

I fumi, cos? trattati, vengono, in seguito, convogliati in un assorbitore, costituito da un serbatoio contenente del carbone attivo, inglobante un serpentino, attraverso il quale pu? scorrere un fluido diatermico, opportunamente riscaldato.

Tale assorbitore ? in comunicazione, in alternativi, con l'esterno o con un gruppo di condensazione, nel qua le vengono inviati, in fase gassosa, i solventi assorb? ti dal carbone attivo, durante il processo di rigenerazione del carbone attivo medesimo.

Il suddetto gruppo di condensazione comunica, a sui volta, con un serbatoio, di stoccaggio dei solventi rici perati, e, attraverso una pompa a vuoto ed un eventuale refrigeratore secondario, con l'esterno.

Inoltre, ? prevista la ricircolazione dell'aria rarefatta residua incondensabile, satura di solventi, dall'uscita della bocca del medesimo gruppo di condensa zione all'assorbitore precitato.

RELAZIONE

L ' oggetto del presente trovato ? costituito da un impianto di depurazione a carboni attivi, atto a consen tire il ricupero di vapori solventi, dagli scarichi industriali

Come ? noto, gli scarichi gassosi industriali necessitano generalmente di una operazione di depurazione prima di essere immessi nell'atmosfera.

E' altrettanto noto che tale operazione di depurazione pu? risultare vantaggiosa per il ricupero di prodotti di pregio, allo scopo di rendere economica una determinata lavorazione.

Tale operazione di ricupero viene solitamente eseguita mediante degli impianti di assorbimento, costituiti da recipienti cilindrici, detti assorbitori, nei quali si trova un letto di una sostanza assorbente.

Il funzionamento dei suddetti impianti ? notoriamente discontinuo e si distingue in una fase di assorbimento ed in una fase di desorbimento, o di rigenerazione, della sostanza assorbente.

Gli impianti di depurazione dei fumi, attualmente in commercio, utilizzano, per la rigenerazione della so stanza assorbente, dei procedimenti piuttosto costosi e laboriosi, basati, in genere, sull'impiego di vapore d'acqua surriscaldato.

Tali procedimenti, inoltre, presentano il grave problema dello smaltimento della fase acquosa di rigene razione, che incide notevolmente sull'economia delle la vorazioni .

Compito del presente trovato ? quello di eliminare gli inconvenienti precedentemente lamentati, realizzando un impianto di depurazione, per il ricupero di vapori solventi, da scarichi industriali, il quale garantisca un drastico contenimento dei costi di investimento e di esercizio.

Nell'ambito del compito precitato, uno scopo particolare del presente trovato ? quello di realizzare un impianto di depurazione, il quale presenti un'alta resa ed un'alta velocit? di rigenerazione.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di realizzare un impianto di depurazione, il quale presenti una elevata flessibilit? funzionale, risultando, quindi, adattabile a diverse qualit? di solventi o miscele di solventi .

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un impianto di depurazione, il quale sia di funzionamento semplice ed efficiente, garantendo una buona affidabilit? e non richiedendo che una minima manutenzione ordinaria.

Il suddetto compito, nonch? gli scopi sopra accennati ed altri?che meglio potranno apparire evidenziati in seguito, vengono conseguiti da un impianto di depurazione, secondo il trovato, caratterizzato dal fatto di comprendere: un filtro meccanico; un raffreddatore; un assorbitore a carboni attivi, inglobante un serpentino? nel quale pu? essere fatto circolare un fluido diatermico e la cui rigenerazione ? effettuata sotto vuoto; un gruppo di condensazione per il ricupero dei solventi* E opportuno precisare che l'impianto, in oggetto, prevede l'utilizzazione di un ricircolatore sotto vuoto per la r icircolazione dell'aria rarefatta residua incondensabile, dall'uscita della bocca di tale gruppo di condensazione all'assorbitore precitato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'impianto di depurazione, per il ricupero di vapori solventi, che costituisce l'oggetto del presente Brevetto di Invenzione, potranno essere meglio compresi mediante l'ausilio della seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dell'impianto medesimo, illustrata, a titolo indicativo, nelle varie figure dei disegni allegata, in cui:

in figura 1, tale impianto ? mostrato in forma schematica ;

in figura 2, ? rappresentata la struttura funziona le del medesimo impianto.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle varie figure dei disegni allegati, l'impianto di depurazione, in oggetto, comprende un filtro meccanico, (1), nel quale vengono convogliati, attraverso un collettore (2), i fumi emessi dai camini di scarico, (3).

Tale filtro, in particolare, presenta una superficie >atta a consentire una rimozione efficace dei solidi sospesi, con una perdita di carico non troppo elevata I fumi, cos? filtrati, vengono immessi in un raffreddatore, (4), connesso, attraverso dei condotti (5), con una torre di raffreddamento, (6), e, successivamente, vengono inviati in un assorbitore, (7), attraverso un condotto con valvola di intercettazione.

Tale assorbitore ? costituito da un serbatoio, ade guatamente dimensionato, contenente del carbone attivo, nel quale ? inglobato un serpentino ?(non mostrato speci floamente) , in comunicazione, attraverso i condotti (8) e la pompa (9), con una centralina, (10), di riscaldamento di un olio diatermico.

Ovviamente, il riscaldamento indiretto ?tramite ser pentino caldo?pu? essere ottenuto anche con altri fluidi riscaldanti, quali, ad esempio, vapore acqueo, sia a pressione atmosferica, sia in pressione.

Inoltre, ? previsto uno scambiatore di cal?ref fu ad aria o ad acqua, o con altro fluido, in circuito aperto o chiuso, inserito nel circuito di riscaldamento del serpentino precitato.

Tale scambiatore, con funzione refrigerante, perme te di ridurre il tempo parziale di raffreddamento del letto di carbone, prima del reinserimento dell'assorbitore (7) nel normale ciclo di assorbimento.

In particolare, nel caso di riscaldamento del serpentino con vapore acqueo, il raffreddamento del letto viene ottenuto semplicemente facendo circolare acqua fredda nel serpentino stesso.

Il suddetto assorbitore comunica, con l'esterno, attraverso un condotto (12), inglobante una valvola di intercettazione ed un aspiratore, e, attraverso un secondo condotto, (13), munito di una valvola di sfiato, con un gruppo di condensazione (14).

Quest'ultimo ? costituito da uno o pi? scambiatori a fascio tubiero, che, a seconda della temperatura di uscita desiderata, possono essere raffreddati con acqua di rete, a perdere od in ciclo, oppure con un fluido refrigerante, appositamente raffreddato con centralina frigorifera .

Il suddetto gruppo di condensazione (14) ? connesso, direttamente, mediante un condotto (15) ed attraver so un separatore di gocce (16), con un serbatoio di stoccaggio (17).

A valle del separatore di gocce, inoltre, ? collocata una pompa a vuoto, (18), comunicante con l'esterno attraverso il camino (19), preferibilmente con l'interpjs sizione di un condensatore (20).

In presenza di solventi a basso peso molecolare, infatti, pu? essere necessario effettuare la condensazione dei solventi stessi,sia prima della pompa a vuoto nel gruppo di condensazione (14), sia dopo la pompa.

Tale soluzione permette, inoltre, di scegliere a piacere il valore del grado di vuoto, indipendentemente dalia pressione di vapore dei solventi in gioco, che, nel condensatore (20), vengono condensati a pressione atmosferica.

E' previsto, altres?, un cireolatore sotto vuoto, (21), inserito fra l'uscita del gruppo di condensazione (14) e l'assorbitore (7), atto a provvedere alla ricirc lilazione dell'aria rarefatta residua incondensabile, sat 1-ra di solventi, fuoriuscente dal gruppo di condensazione stesso.

Su tale linea ? installato, a valle del cireolatore medesimo, uno scambiatore di calore (22), allo scopo di avere la possibilit? di riscaldamento del flusso di vapori in riciclo.

Mediante tale accorgimento, in pratica, si realizza un vantaggioso aumento della resa di rigenerazione eji una diminuzione del tempo di rigenerazione stesso.

Inoltre, allo scopo di aumentare la resa,in caso d solventi, o miscele di solventi, ad alto peso molecolar (cio? con peso molecolare maggiore di 150 g/mole), vien^ effettuato, alla fine del processo di depurazione, un passaggio attraverso il letto di carbone di un flusso d'aria o di gas inerte, proveniente dall'esterno ed aspirato direttamente dalla pompa a vuoto precitata, do po riscaldamento del flusso stesso in uno scambiatore di calore (23).

Tale scambiatore, in particolare, pu? essere inserito a monte del gruppo di condensazione (14), effettuando un ricupero del calore di condensazione dei solventi.

Sono, inoltre, previsti i seguenti ricuperi di calore:

. utilizzo dell'acqua di raffreddamento del gruppo di condensazione (14) come fluido di raffreddamento nello scambiatore (11), posto a monte dell'assorbitore (7) ;

. inserimento sulle tubazioni (13), a monte del gruppo di condensazione (14), degli scambiatori di calore ? (22) e (23), per il riscaldamento, rispettivamente, della corrente di riciclo e della corrente di purga esterna .

In pratica, i fumi.scaricati dai camini (3) ed aspirati dal ventilatore posto a valle dell'assorbitore (7), vengono dapprima filtrati, per la eliminazione di eventuali particelle solide sospese, che potrebbero diminuire nel tempo il rendimento del materiale assorbente.

In seguito, i fumi filtrati vengono inviati nell'assorbitore medesimo, nel quale si effettua l'operazione di depurazione.

Le sostanze organiche contenute nei suddetti fumi vengono adsorbite dal carbone attivo e l'aria depurata, aspirata dal ventilatore attraverso il condotto (12), viene convogliata al camino (24) ed espulsa nell'atmosfera.

Per la rigenerazione del carbone attivo, quest'ultimo viene riscaldato mediante circolazione, nel serpentino, di un fluido diatermico, la cui temperatura pu? essere opportunamente regolata.

Durante il riscaldamento, altres?, viene effettuati una aspirazione, tramite la pompa a vuoto (18), allo scopo di favorire il desorbimento delle sostanze organiche, precedentemente adsorbite dal carbone attivo.

I solventi, sotto forma di vapore, nella fase di rigenerazione vengono condensati nel gruppo di condensazione (14) e convogliati nel serbatoio di stoccaggio (17).

In particolare, nell'impianto possono essere installati, come solitamente richiesto, due gruppi di assorbimento, dei quali uno in adsorbimento ed uno in rigenerazione .

In tale caso, la corrente di incondensabili, che si convoglierebbe al camino (19), viene di nuovo inviati al collettore di aspirazione (2), dal quale passa, unitamente al flusso d'aria da depurare, nel gruppo assorbitore in fase di adsorbimento, evitando ogni uscita in atmosfera?se non dal camino (24).

Da quanto esposto in precedenza e dall'osservazio

Claims (13)

RIVENDICAZIONI

1) Impianto di depurazione, per il ricupero di vapori solventi, caratterizzato dal fatto di comprendere: un filtro meccanico; un raffreddatore; un assorbitore a carboni attivi, inglobante un serpentino>nel quale pu? essere fatto circolare un fluido diatermico>e la cu L rigenerazione ? effettuata sotto vuoto; un gruppo di condensazione per il ricupero dei solventi: un circolat<|) re sotto vuoto essendo previsto per la ricircolazione dell?aria rarefatta residua incondensabile, dall'uscita della bocca di tale gruppo di condensazione all'assorb? tore precitato.

2) Impianto di depurazione, come alla rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il suddetto filtro presenta una superficie atta a consentire una rimozione efficace dei solidi sospesi, con una perdita di carico non troppo elevata.

3) Impianto di depurazione, come alla rivendicazio ne 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto raffreddatore ? connesso, attraverso dei condotti, con una tor re di Taffreddamento.

4) Impianto di depurazione, come alla rivendicazio ne 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto assorbitore ? costituito da un serbatoio, adeguatamente dimensionato, contenente del carbone attivo, nel quale ? inglobato un serpentino, in comunicazione, attraverso dei condotti ed una pompa, con una centralina, di riscaldamento di un olio diatermico, tale riscaldamento indiretto del letto di carbone, tramite serpentino caldo, potendo essere ottenuto anche con altri fluidi riscaldanti, quali, ad esempio, vapore acqueo, sia a pres sione atmosferica, sia in pressione.

5) Impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sul circuito di riscaldamento del suddetto serpentino ? inserito uno scambiatore di calore, ad aria o ad acqu o con altro fluido, in circuito aperto o chiuso, atto a ridurre il tempo parziale di raffreddamento del letto di carbone.

6) impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto assorbitore comunica, con l'esterno, attraverso un condotto, inglobante una valvola di intercetta zione ed un aspiratore, e, attraverso un secondo condot to, munito di una valvola di sfiato, con il precitato gruppo di condensazione, il quale ? costituito da uno o pi? scambiatori a fascio tubiero, che, a seconda della temperatura di uscita desiderata, possono essere raffred dati con acqua di rete, a perdere o in ciclo, oppure coi un fluido refrigerante, raffreddato con apposita centra lina frigorifera.

7) Impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto gruppo di condensazione ? connesso, direttamente, mediante un condotto ed attraverso un separatore di gocce, con un serbatoio di stoccaggio, a valle di tale separatore di gocce essendo collocata una pompa a vuoto, comunicante con l'esterno attraverso un camino preferibilmente con l'interposizione di un condensatore.

8) Impianto di depurazione, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a valle del suddetto cireolatore sotto vuoto ? installato uno scambiatore di calore.

9) Impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere, alla fine del processo di depurazione, un passaggio, attraverso il letto di carbone, di un flusso di aria o di gas inerte, proveniente dall'esterno ed aspirato direttamente dalla pompa a vuoto, dopo riscaldamento del flusso stesso in uno scambiatore di calore; tale scambiatore potendo, in particolare, essere inseri to a monte del gruppo di condensazione, in modo da effettuare un ricupero del calore di condensazione dei solventi .

10) Impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere l?utilizzazione dell?acqua di raffreddamento del gruppo di condensazione come fluido di raffreddamento nello scambiatore?posto a monte dell'assorbitore.

11) Impianto di depurazione, come ad una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere l'inserimento, sulle tubazioni a monte del gruppo di condensazione, dei precitati scambiatori di calore?per il riscaldamento, rispettivamente, della cor rente di riciclo e della corrente di purga esterna.

12) Impianto di depurazione, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due assorbitori ,(o gruppi di assorbimento), dei quali uno in adsorbimento ed uno in rigenerazione; in tale caso, la corrente di incondensabili, che si convoglierebbe al camino a valle della pompa a vuoto, viene di nuovo rinviata al collettore di aspirazione, dal quale passa, unitamente al flusso d'aria da depurare, nell 'assorbitore,in fase di adsorbimento.

13) Impianto di depurazione, come alle rivendicazioni precedenti, il tutto, in sostanza, come pi? ampia mente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati .