Trattamento dei Gas di Scarico Nox
– Depurazione dei gas di ventilazione –
– Cattura dei gas pericolosi –
– Produzione di acido nitrico –
INTRODUZIONE
Gli ossidi di azoto, detti anche gas nitrosi o gas NOx, sono generati da molti processi, ad esempio durante la reazione e la concentrazione dell’acido nitrico o la combustione di fonti di energia fossile. I gas NOx sono dannosi per la salute ma rappresentano anche una preziosa fonte per la produzione di acido nitrico.
I gas con un basso contenuto di NOx, come quelli generati ad esempio durante un processo di combustione, vengono per lo più convertiti con ammoniaca tramite processi catalizzati in azoto e acqua.
In caso di concentrazioni più elevate di NOx, i gas vengono per lo più convogliati attraverso colonne di assorbimento acquose, dove l’obiettivo può essere quello di rimuovere o lavare i NOx dai gas di scarico e/o di produrre acido nitrico. Gli scrubber sono progettati e costruiti da De Dietrich Process Systems in molte dimensioni e versioni diverse, in funzione delle esigenze del cliente. Se l’ossigeno non è presente e lo scrubber è gestito con un mezzo acquoso non ossidante come l’acqua, il NO dei NOx attraversa lo scrubber, mentre altri NOx si dissolvono sotto forma di acido nitroso e acido nitrico o di nitriti e nitrati in condizioni caustiche. Con l’aggiunta di ossigeno, il NO viene ossidato nella fase gassosa a NO2, che diventa acido nitrico e si dissolve nell’acqua, che è il metodo più comune per produrre acido nitrico. Aggiungendo agenti ossidanti alla fase liquida, come perossido di idrogeno o permanganato di potassio, i nitriti vengono ossidati a nitrati, migliorando il processo di lavaggio. Tali sistemi di assorbimento operati in modalità semi‑batch sono comunemente forniti quando si tratta di processi gestiti periodicamente, come nel caso della dissoluzione dei metalli con acido nitrico, che genera flussi di gas di scarico contenenti NOx.
Con aria o, rispettivamente, ossigeno, la conversione dei NOx in acido nitrico può essere realizzata in modo quantitativo in maniera vantaggiosa a una pressione più elevata, il che rappresenta anche il metodo più comune per la sintesi dell’acido nitrico basata sull’ossidazione dell’ammoniaca.
Queste torri di assorbimento NOx operative in continuo sono normalmente fornite insieme a impianti di concentrazione dell’acido nitrico per ridurre le emissioni di NOx al di sotto dei limiti normativi e migliorare l’efficienza complessiva del processo di concentrazione dell’acido nitrico.
Le soluzioni che offriamo sono:
- Scrubber NOx atmosferici su scala di laboratorio e pilota, per lo più operati in modalità semi‑batch per la depurazione dei gas di scarico
- Unità di assorbimento NOx atmosferiche su scala pilota e produttiva, operate in modalità semi‑batch o continua per catturare i gas nitrosi
- Torri di assorbimento NOx pressurizzate su scala produttiva per la produzione continua di acido nitrico
PROCESSO DI CONVERSIONE DEI NOX IN ACIDO NITRICO CON ARIA
I gas NOx provenienti dalla colonna di rettifica estrattiva per la produzione di acido nitrico ad alta concentrazione vengono miscelati con aria e compressi mediante un compressore ad anello liquido nella parte inferiore di una colonna di assorbimento in acciaio inossidabile, mentre l’acqua viene introdotta dalla parte superiore della colonna.
L’ossidazione dei NOx è fortemente esotermica, pertanto è necessario rimuovere il calore nel modo più efficiente possibile per aumentare la velocità di conversione e la concentrazione dell’acido nitrico. Poiché la rimozione del calore è fondamentale per il tasso di conversione, De Dietrich Process Systems ha sviluppato piatti di colonna con circuiti di raffreddamento integrati.
L’acido nitrico generato che lascia la colonna nella parte inferiore ha una concentrazione di circa il 50–65% in peso. Il gas di ventilazione che lascia la colonna nella parte superiore soddisfa i requisiti TA‑Luft o anche inferiori.
Diagramma di flusso del processo di assorbimento NOx in pressione QVF® per la produzione di acido nitrico
La rimozione del calore nella colonna rappresenta un aspetto fondamentale a causa della reazione esotermica; per questo motivo De Dietrich Process Systems ha equipaggiato le colonne con piatti raffreddati appositamente progettati.
CASO DI STUDIO
Una delle più grandi colonne di assorbimento NOx in pressione costruite da De Dietrich pesa 41 tonnellate, ha un’altezza di 35 m e un diametro di 1900 mm.
De Dietrich Process Systems realizza impianti di assorbimento in pressione conformi agli standard vigenti, quali:
- AD2000 / PED
- ASME
- US Stamp
- China Stamp
Impianti di riferimento sono presenti in tutto il mondo.
L’immagine mostra una colonna NOx durante la spedizione notturna.
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I nostri team sono pronti a collaborare con te e a fornire soluzioni per i tuoi progetti.