Nel contesto attuale, sia i produttori che i consumatori sono sempre più attenti all'impatto ambientale delle loro attività e dei prodotti che utilizzano.
I forni per vetro sono in cima alla lista delle fonti di emissione inquinanti sia per i microinquinanti che per la CO2. Fortunatamente oggi sono disponibili sistemi di Air Pollution Control efficaci e in costante miglioramento per ridurre l’impatto che hanno sull’ambiente.
Nello specifico, la filtrazione ceramica (CF) è la tecnologia all'avanguardia per il controllo delle emissioni dei forni: cerchiamo di capire perché.
Tipico schema di trattamento con filtro ceramico
Un tipico sistema di filtri ceramici è un processo composto da tre fasi:
- Fase di controllo della temperatura, in cui le temperature del gas superiori a 400°C/750°F vengono ridotte con scambiatori di calore, diluizione dell'aria, quench con acqua o una combinazione di questi elementi.
- Fase di iniezione del reagente, di solito eseguita direttamente nel condotto fumi, con l'iniezione di un sorbente di deacidificazione (a base di calcio o di sodio) e di un agente di riduzione per la denitrificazione (soluzione ammoniacale o urea dissolta in acqua).
- Fase di abbattimento, mediante filtri ceramici catalitici, dove tutte le famiglie di inquinanti vengono abbattute grazie a un insieme di elementi di filtrazione ceramici, nei quali è incorporato il catalizzatore SCR. L'abbattimento comprende PM, metalli pesanti, SOx e gas acidi, e NOx.
Altri sistemi ausiliari sono la raccolta delle polveri catturate e il riciclo alla batch house e il ventilatore di aspirazione.
Pronto per i regolamenti presenti e futuri
Il sistema a filtri ceramici (CF) è più efficiente di altri sistemi di controllo dell'inquinamento dell'aria presenti sul mercato.
L'aspettativa è che ci sarà anche una riduzione generale del tempo di inattività APC consentito per la manutenzione annuale, puntando a 72 ore come massimo arresto continuo consentito. Questo sta già accadendo in paesi come la Germania. Altri paesi o regioni spesso hanno adottato regolamenti più severi con nessun tempo di fermo consentito. Tecnologie come i precipitatori elettrostatici richiederebbero un sistema completamente ridondante, mentre un sistema CF può assicurare queste garanzie con:
o Durata di vita dei filtri più lunga delle campagne dei forni;
o design modulare, che permette di isolare un compartimento mentre gli altri sono operativi;
o manutenzione predittiva, grazie ai dispositivi proprietari Tri-Mer, che permettono la gestione on-line dello stato dei filtri;
o un sistema brevettato che previene i guasti rilevanti dei filtri e mantiene le prestazioni di abbattimento conformi in caso di rotture minori.
La modularità del sistema CF assicura che gli aumenti delle dimensioni del forno o gli aumenti imprevisti di temperatura/portata non generino problemi al sistema, consentendo di distribuire l'investimento lungo l'intera campagna del forno.
Una scelta più redditizia per il recupero del calore residuo
I sistemi di recupero del calore disperso (WHR) si stanno diffondendo nell'industria del vetro. La scelta migliore è un'installazione combinata di WHR con CF, che conduce a un proficuo ritorno sull'investimento.
La ragione è legata ai seguenti aspetti:
o L'alta temperatura disponibile all'uscita del CF.
o L'alta efficienza su SOx (e in particolare SO3) abbassa il punto di rugiada acida e permette di abbassare la temperatura dei fumi all'uscita dello scambiatore di calore (+10% di recupero).
o Il livello di polvere molto basso dopo il CF permette l'uso di scambiatori di calore alettati, senza sistemi di pulizia, con una riduzione del 50% del costo dello scambiatore di calore a parità di energia scambiata.
In un recente progetto su un impianto di forni per vetro cavo che raggiungono 900 tpd di produzione totale, un sistema progettato per produrre 2 MW elettrici con modulo ORC ha potuto raggiungere un tempo di recupero di 3 anni. Tri-Mer ha ora equipaggiato con successo due forni con WHR con altri tre sistemi sono attualmente in costruzione.
Le turbine ORC (Organic Rankine Cycle) sono le più adatte per la produzione di energia e/o aria compressa dal calore residuo, ma anche il teleriscaldamento può essere implementato. La produzione di vapore a bassa pressione e altri sistemi di recupero del calore sono stati applicati con successo. È anche possibile creare una combinazione di recupero del calore residuo a monte e a valle dell'unità di filtrazione per ottenere i massimi risultati di utilizzo.
Riassumendo quanto sopra, possiamo dire che con i sistemi di filtrazione ceramica nel vetro:
- Non esiste sul mercato una tecnologia monostadio con la stessa efficienza; questo genera vantaggi che vanno al di là del semplice rispetto dei limiti di emissione previsti dalla legge, perché in più può generare profitto con sistemi di recupero del calore residuo e riutilizzo dei fumi.
- La tecnologia è ora abbastanza matura e affidabile per servire l'intera campagna del forno, anche in caso di futura riduzione dei limiti di emissione e di nuovi BREF che potrebbero arrivare durante la vita del forno. La modularità rende il sistema flessibile e adattabile alle reali esigenze del forno.
- Il sistema è facile da utilizzare e manutenere, con una durata di vita superiore ai 20 anni; tuttavia, la sua progettazione richiede esperienza e cura di una moltitudine di dettagli che possono solo fornitori esperti possono garantire.
Scopri di più nel nostro articolo pubblicato a pag. 74 della rivista specializzata "Glass Global".