Perché sprecare "energia fredda" nell'ambiente per vaporizzare l'azoto liquido e non utilizzarla con profitto?
Soluzioni moderne per la Criogenia
La condensazione a bassa temperatura e criogenica è un processo che può essere utilizzato come mezzo efficace per il controllo emissioni di composti organici volatili.
La tecnologia di condensazione criogenica si basa sull’abbassamento della pressione di vapore di un componente riducendo la temperatura del flusso di processo e aumentando così il recupero dei componenti in fase liquida o solida.
L’azoto gassoso è ampiamente utilizzato nell’industria di processo, è inerte e viene solitamente trasportato e immagazzinato allo stato liquido a bassa temperatura e media pressione. L ‘azoto liquido è un mezzo conveniente da utilizzare, la sua capacità di raffreddamento a bassa temperatura permette di progettare sistemi di condensazione altamente efficienti.
L'obiettivo
PraxEidos ha sviluppato la tecnologia per ridurre l’inquinamento di diverse attività industriali usando la condensazione criogenica.
L’obiettivo è di ridurre il danno che i VOC causano alla salute umana e all’ambiente. Molte di queste sostante sono cancerogene e causano inquinamento fotochimico.
Molte di queste sostante sono cancerogene e causano inquinamento fotochimico.
Il modo più netto e pulito di rimuovere i VOC da correnti di gas esausto è la condensazione con azoto liquido.
La tecnologia PraxEidos rimuove i VOC per rispettare i livelli di emissioni al di sotto dei 20 mg/Nm3 e superare le limitazioni dei tradizionali metodi di controllo.
La Tecnologia Fornita
Un approccio responsabile verso la protezione significa limitare le emissioni di composti volatili.
Un metodo è la condensazione di questi componenti per raffreddamento della corrente di gas esausto con azoto liquido.
Mentre il gas si raffredda, i componenti volatili condensano e poi congelano. Queste particelle solide possono essere intrappolate, lasciando che il gas pulito venga scaricato in atmosfera.
La comprensione del meccanismo di scambio termico ha favorito le geometrie di scambiatori di calore che meglio si adattano alle proprietà di punto di ebollizione dell’azoto e condensazione dei vapori all’interno di gas incondensabili.
Le temperature richiesta per raggiungere gli standard di emissioni accettabili nell’ordine di dieci parti per milione (ppm) sono tipicamente di -100°C e inferiori.
L’ovvia scelta come mezzo di raffreddamento è l’azoto liquido, che può fornite un raffreddamento fino a -180°C.
La progettazione degli scambiatori di calore pone una sfida speciale che va al di là della progettazione dei tipici modelli.
Le relazioni di scambio termico non solo devono tenere in considerazione le temperature al di fuori dei parametri ottimali, ma devono anche considerare l’ebollizione e il riscaldamento dell’azoto e la condensazione/congelamento di molteplici componenti volatili all’interno di un fluido incondensabile.
La PraxEidos ha sviluppato strumenti computerizzati di progettazione per modellizzare questi meccanismi di scambio termico e generare validi progetti di scambiatori di calore.
Il Vantaggio
Il sistema di recupero Criogenico, progettata e fornita da PraxEidos, combina il potere di refrigerazione dell’azoto liquido con le proprietà inertizzanti dell’azoto gassoso, risultando in una unità montata su skid per il controllo dei VOC che è semplice da installare, economica ed efficace.
I costi di esercizio sono ridotti al minimo dall’abilità di riutilizzare l’azoto usato per purificare e rivestire tubature e serbatoi con materiale isolante.
I VOC recuperati spesso possono essere riutilizzati direttamente – cosa che è più difficile da fare usando la tecnologia dei letti di carboni attivi ed impossibile con inceneritori e ossidatori catalitici.
Durante le operazioni di riempimento di autocisterne e navi
a) L’obiettivo
Utilizzare auto e navi cisterna per il trasporto di petrolio comporta drammatiche emissioni di vapori di petrolio in atmosfera, oltre alla perdita di un prodotto di valore. Tali vapori possono essere recuperati e rivenduti.
Inoltre, viene espulso un prodotto prezioso che può essere recuperato e rivenduto.
b) Identificare il problema
Le autocisterne e le navi “vuote” dopo le operazioni di scarico sono in realtà piene di vapori: una miscela vapori di benzina e prodotti chimici.
Il nuovo riempimento di benzina o prodotti chimici liquidi comporta lo sfogo dei vapori nell’ambiente.
c) Recupero dei vapori di petrolio o prodotti chimici, la tecnologia:
Il modo più semplice per recuperare questi vapori è la condensazione criogenica.
I vapori vengono aspirati da un ventilatore dal punto di rifornimento e trasferiti tramite una tubazione dedicata all’unità di condensazione.
La ventola di estrazione consente di controllare la portata nell’intervallo 0 – 100% della capacità dell’unità di condensazione.
d) Espansione diretta dell’azoto liquido
La miscela di vapori viene raffreddata, mediante l’ebollizione di azoto liquido, in uno speciale scambiatore di calore appositamente progettato.
. La temperatura di ebollizione dell’azoto liquido a pressione ambiente è di -196 °C.
Il vapori possono essere raffreddati fino alla loro temperatura di liquefazione/solidificazione in modo da consentire il rispetto dei limiti di emissione più severi previsti dalle normative.
Applicazioni
Concentrazione finale di composti organici volatili al termine dell’operazione di spurgo: <150 mg/Nmc
Prodotti tipici da recuperare
- Etilene
- Propano
- Propilene
- Methane + Ethane
- Butene-1
- i-Butylene
- Butene-2
- n-Butane + i-Butane
- Butadiene 1,3
- Isobutane
- n-Butane
- Isobutylene
Benefici
- Concentrazione residua di vapori di benzina nell’ambiente
- inferiori a< 5 gr/m3
- Azoto liquido specifico 1,5 Kg /Kg di vapori recuperati
- Riutilizzo di azoto gassoso per qualsiasi fabbisogno dell’impianto
Fattibilità
- Investimento e disponibilità di azoto liquido
Riutilizzo dei vapori recuperati
- -Benzina e/o prodotto chimico vengono recuperati allo stato liquido puro e possono essere riutilizzati come purissimi.
- La quantità di vapore recuperata è pari a circa il 90% di vapore in entrata.
Standard flow chart
