Ossidazione catalitica per l’eliminazione di COV

Condorchem Envitech progetta e costruisce le apparecchiature per l’ossidazione catalitica in base a ogni applicazione specifica, scegliendo con precisione il catalizzatore più appropriato in funzione della specificità delle emissioni da trattare.

Il concetto base dell’ossidazione catalitica è utilizzare un catalizzatore industriale che faciliti la reazione chimica a temperature più basse rispetto a quelle che si verificano nell’ossidazione termica. Gli inquinanti presenti nelle emissioni si mescolano con l’ossigeno, vengono riscaldati a una temperatura elevata e passano attraverso un catalizzatore, dove gli inquinanti vengono distrutti trasformandoli in CO2, H2O e calore. La velocità di reazione è controllata dalla temperatura della camera del catalizzatore e dal tempo durante il quale l’inquinante passa all’interno del catalizzatore stesso. L’ossidazione catalitica richiede comunemente meno energia per funzionare, grazie alle temperature operative più basse.

I principali vantaggi dei nostri ossidatori catalitici sono:

• Si tratta di apparecchiature compatte che non richiedono troppo spazio fisico.
• I costi operativi sono inferiori rispetto ad altre tecnologie per il trattamento di composti organici volatili.
• Permette il trattamento dei gas di combustione.

• Punto autotermico: 0,6 – 0,8 g/Nm3.
• Scambiatore di calore ad alta efficienza: 98%.
• Non si consuma gas al raggiungere il punto autotermico.
• Materiale catalitico di lunga durata.
• Funziona in modo completamente automatico.
• I costi operativi e di manutenzione sono bassi.
• L’installazione è semplice e le apparecchiature vengono consegnate all’interno di un container da 20 o 40 piedi.

• Quadro elettrico.
• Filtro.
• Letto catalitico.
• Valvole.
• Ventilatore.
• Contenitore.

• Adattabile a una grande varietà di flussi d'aria
• Consente di trattare un'ampia varietà di COV
• Sia i costi operativi che quelli di manutenzione sono bassi
• Elevata efficienza termica
• Non si generano rifiuti durante il processo
• Recupero energetico generato per processi esterni
• Apparecchiature compatte che non richiedono troppo spazio fisico

• Trattamento dei gas di combustione
• Industria siderurgica
• Industria della plastica
• Industria alimentare
• Industria del legno
• Industria delle vernici, smalti e lacche
• Industria zootecnica
• Industria farmaceutica
• Industria cosmetica

Gli ossidatori catalitici sono una tecnologia molto efficiente per il trattamento delle emissioni contenenti composti organici volatili (COV).

L'ossidazione catalitica è una tecnologia distruttiva per la depurazione dei COV che consente la combustione a temperature più basse rispetto a quella termica grazie alla presenza di un catalizzatore nella camera di combustione e di uno scambiatore di calore dove si preriscalda l'aria in ingresso con l'aria depurata in uscita.

Un ossidatore catalitico è applicabile in tutte quelle attività in cui è possibile che si verifichino emissioni di COV, che sono molto numerose, appartenendo generalmente a settori industriali.

I COV sono tutti quei composti organici che a temperatura ambiente si trovano in stato gassoso o sono liquidi molto volatili. Formalmente si considera COV ogni composto organico che a 20ºC abbia una pressione di vapore uguale o superiore a 0,01 kPa, o una volatilità equivalente nelle condizioni particolari di utilizzo. I COV solitamente hanno meno di dodici atomi di carbonio nella loro catena e contengono altri elementi come ossigeno, fluoro, cloro, bromo, zolfo o azoto.

Il numero di COV differenti supera il migliaio, ma i più abbondanti nell'aria sono metano, toluene, n-butano, i-pentano, etano, benzene, n-pentano, propano ed etilene. Questi composti si generano in tutti quei processi industriali in cui si utilizzano solventi organici (come l'acetaldeide, il benzene, l'anilina, il tetracloruro di carbonio, il 1,1,1-tricloroetano, l'acetone, l'etanolo, ecc.).

Per quanto riguarda la loro pericolosità in relazione alla salute delle persone e agli effetti nocivi sull'ambiente, i COV si classificano in 3 gruppi:

• Composti estremamente pericolosi per la salute: il benzene, il cloruro di vinile e il 1,2 dicloroetano.
• Composti classe A: quelli che possono causare danni significativi all'ambiente, come ad esempio: l'acetaldeide, l'anilina, il tricloroetilene, ecc.
• Composti classe B: hanno un impatto minore sull'ambiente. Appartengono a questo gruppo, tra gli altri, l'acetone e l'etanolo.

L'Ossidazione Catalitica ha un funzionamento simile a quello di altre tecnologie termiche per il trattamento delle emissioni di Composti Organici Volatili. La sua differenza rispetto ad altri sistemi è che il gas viene inviato al letto ceramico per generare il calore che sarà sfruttato per l'ossidazione direttamente dopo essere passato dalla zona della fiamma.

L'ossidazione catalitica permette di distruggere i COV trasformandoli in CO2 e H2O. Il processo si svolge in presenza di un catalizzatore nella camera di combustione, che consente di distruggere i COV a una temperatura dell'ordine di 250-350 ºC, temperature considerevolmente inferiori a quelle utilizzate nell'ossidazione termica rigenerativa. Al contrario, il catalizzatore si disattiva nel tempo e deve essere sostituito ogni 4-5 anni, il che comporta un costo operativo aggiuntivo.

L'ossidazione catalitica presenta un'efficienza termica superiore al 98% e non consuma gas quando si raggiunge il punto autotermico. Si tratta di una tecnica idonea per portate d'aria basse o medie (1.000-30.000 Nm3/h) e per concentrazioni di COV medie o basse (0,1 a 10 g/Nm3), che presenta un basso costo operativo.

I catalizzatori utilizzati sono, generalmente, o metalli nobili (platino, palladio, argento o oro, legati con rutilo, rodio, osmio o iridio) supportati su una base ceramica, o ossidi metallici (ossidi di vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel o rame tra gli altri). I catalizzatori a base di metalli nobili presentano una maggiore attività rispetto ai catalizzatori di ossidi metallici, anche se hanno una minore resistenza all'avvelenamento.

I catalizzatori di ossidi metallici sono utilizzati per ossidare gas che contengono composti clorurati. I catalizzatori a base di platino sono attivi per l'ossidazione di COV contenenti zolfo, anche se si disattivano rapidamente in presenza di cloro.

La presenza di veleni per i catalizzatori nel gas da trattare influisce notevolmente sulla loro durata. Sostanze che sono veleni per i catalizzatori sono il fosforo, l'arsenico, gli alogeni, il piombo, lo zolfo e il silicio tra gli altri. Le correnti di gas che contengono queste sostanze, se non si eliminano questi veleni trattando preventivamente la corrente di gas, non saranno adatte per l'ossidazione catalitica.