Scrubber a umido per l’abbattimento di flussi contenenti gas e polveri
Scrubber Venturi – ISV
Per l’abbattimento delle polveri presenti nell’aria da depurare, lo scrubber venturi ad alta efficienza sfrutta l’effetto della turbolenza creata nel fluido nella sezione convergente – divergente di uno o più tubi venturi.
Nella sezione convergente il decremento dell’area di flusso costringe il gas ad aumentare la propria velocità, di conseguenza l’estrema turbolenza indotta favorisce l’atomizzazione del liquido di lavaggio che viene iniettato nello scrubber appena sopra la gola.
La polverizzazione del liquido in micro-gocce aumenta la probabilità di contatto tra l’inquinante ed il liquido stesso. La miscela gas-liquido così formata decelera muovendosi lungo il divergente favorendo l’impatto e quindi l’agglomerazione tra le particelle.
L’aria depurata passa quindi attraverso la torre di separazione (modello ISR o IST) o attraverso un separatore di gocce che ha la funzione sia di abbattere gli inquinanti ancora presenti (IST o ISR), sia di provvedere alla separazione delle gocce d’acqua trascinate dal flusso gassoso.
La gola del venturi è la porzione più stretta della sezione convergente – divergente dove la velocità e la turbolenza del fluido sono maggiori. Il gas da trattare, spinto a velocità anche superiori ai 50 m/s, costringe il liquido di lavaggio a distribuirsi in finissime goccioline che urtano le particelle di polvere appesantendole. Una parte dell’energia spesa nella gola viene recuperata nel divergente dove la velocità decresce agevolando la precipitazione degli agglomerati.
La velocità nella gola del venturi viene scelta in base all’efficienza di abbattimento richiesta (valutata con formule matematiche) e alla granulometria delle polveri da abbattere.
Abbattimento di flussi contenenti polveri – Reverse jet scrubber – IRJS
Lo scrubber a flusso jet inverso IRJS sfrutta l’effetto della turbolenza indotta nel fluido nello speciale condotto in ingresso, dove viene iniettata in controcorrente acqua ad elevata pressione. Lo scrubber IRJS unisce elevate prestazioni a basse perdite di carico. L’iniezione del liquido ad elevata pressione è ottenuta impiegando una serie di ugelli posti assialmente lungo il condotto di ingresso. Il liquido viene iniettato in controcorrente rispetto all’aria tramite gli ugelli installati nel condotto. Il flusso d’acqua ad elevata pressione entra in competizione con il fronte dell’aria in ingresso promuovendo così la formazione di un volume di transizione ad elevata turbolenza che occupa l’intera sezione del condotto nel quale le particelle di polvere sono costrette a transitare aumentando la probabilità di contatto tra l’inquinante ed il liquido stesso. La miscela gas-liquido così formata si muove lungo il condotto di scambio favorendo l’impatto e quindi l’agglomerazione tra le particelle L’aria transita attraverso il condotto a flusso jet inverso a velocità molto più bassa rispetto a un Venturi tradizionale, poiché l’energia necessaria a favorire lo scambio viene fornita dalla pressione dell’acqua e non dalla velocità dell’aria, con perdite di carico circa 7 – 10 volte inferiori e consumi energetici limitati. All’uscita dal condotto, l’acqua di lavaggio cade nel liquido di fondo trascinando con sé la maggior le particelle di polvere catturate.
L’aria in uscita dal condotto entra tangenzialmente in un demister ciclonico che ha la funzione di separare le gocce trascinate dall’aria.
Per separare completamente l’acqua dall’aria ed aumentare le prestazioni del sistema, in sostituzione del demister ciclonico può essere installata una colonna dedicata all’abbattimento delle sostanze volatili come uno scrubber a riempimento ISR.
Abbattimento di flussi contenenti polveri – Scrubber flottante – ISF
Lo stadio di scambio è composto da un volume di corpi di riempimento alla rinfusa in plastica, aventi forma sferica in modo da permettere la movimentazione del letto promossa dal flusso d’aria ascendente. Si viene così a creare un volume ad elevata turbolenza nel quale le sfere cave, l’acqua e l’aria contenente gli inquinanti sono costrette ad entrare efficacemente in contatto. In questo modo la polvere viene bagnata e appesantita e quindi dilavata dall’acqua che scende verso il fondo, mentre le sostanze volatili idrosolubili vengono assorbite nel liquido. La turbolenza indotta nei due letti fluidizzati in serie non permette l’intasamento dello scrubber e incrementa l’efficienza complessiva del sistema. lo scrubber può contenere più di uno stadio di scambio, normalmente massimo 3.
Ciascun volume di corpi di riempimento viene mantenuto in posizione da una griglia di supporto inferiore e da una di contenimento superiore. Il liquido di lavaggio viene introdotto sopra i corpi di riempimento posti più in alto ed irrorato omogeneamente con una serie di ugelli a grande portata, dimensionati in rapporto alla portata liquida e montati su una rampa di distribuzione in modo da coprire completamente per sovrapposizione la sezione retta della torre. Il liquido fluisce verso il basso attraverso i volumi dei corpi e partecipa alla fluidizzazione dei letti che viene ottenuta grazie alla velocità dell’aria ascendente due o tre volte maggiore di quella di un letto statico.
La scelta dell’idoneo rapporto L/G e della velocità di attraversamento permette di raggiungere elevate efficienze di abbattimento.
Lo scrubber flottante è una macchina nata principalmente per la depolverazione, tuttavia le sostanze gassose idrosolubili saranno comunque assorbite in acqua in base alla loro concentrazione e solubilità. Il fenomeno dell’assorbimento fisico è implementato dalla turbolenza e dall’elevato rapporto L/G. È possibile inoltre implementare l’abbattimento dei gas e la loro ossidazione aggiungendo idonei sistemi di dosaggio (pH e redox).
Abbattimento di flussi contenenti gas e polveri – Scrubber combinato Venturi / riempimento – ISVR
Un sistema per l’abbattimento contemporaneo delle polveri e delle sostanze idrosolubili è rappresentato dal nostro scrubber di tipo ISVR, composto da uno stadio Venturi seguito da uno a riempimento, il quale può essere implementato da uno o più sistemi automatici di dosaggio.
La combinazione dei 2 sistemi integrati di lavaggio permette anche in questo caso di sfruttare i vantaggi delle due tecnologie:
Stadio Venturi:
- Elevato abbattimento delle polveri anche con granulometria fine
- Raffreddamento adiabatico del flusso
Stadio a riempimento:
- Elevato tempo di contatto
- Elevata superficie di scambio per i fenomeni di trasporto di massa gas-liquido
- Abbattimento di tutte le sostanze idrosolubili
Abbattimento di flussi contenenti gas e polveri – Scrubber combinato Venturi flottante – ISVF
Nel caso di presenza di elevate concentrazioni di polveri il modello scelto è lo scrubber ISVF, composto da una sezione Venturi seguita da una torre di tipo flottante con lavaggio ad acqua.
La combinazione dei due sistemi integrati di lavaggio permette di sfruttare i vantaggi delle due tecnologie. Lo stadio venturi garantisce un elevato abbattimento delle polveri ed è utilizzato per la condensazione delle nebbie oleose (COV condensabili) mentre lo stadio a riempimento flottante ha la capacità di trattare anche elevate concentrazioni di polvere con basso pericolo di intasamento, adatto all’abbattimento di tutte le sostanze idrosolubili, alla condensazione delle nebbie oleose residue, all’abbattimento delle polveri a granulometria fine. In testa alla colonna flottante viene installato un separatore di gocce integrato facilmente accessibile per le operazioni di pulizia e sostituzione. La parte bassa della colonna funge da serbatoio per il ricircolo del liquido di lavaggio che può essere inviato, attraverso il cono inferiore di raccolta, ad un eventuale sistema di depurazione delle acque.
