Rigenerazione a vapore o rigenerazione a gas inerte ? Come scegliere
Gli impianti che recuperano i solventi contenuti nelle emissioni derivanti da vari processi industriali, trattengono il solvente utilizzando carbone attivo, uno speciale materiale microporoso, che viene fatto attraversare dall’aria inquinata: è lo stesso principio che utilizza la cappa che abbiamo installato sui fornelli in cucina per abbattere gli odori.
Come recuperare il solvente dal carbone attivo per utilizzarlo nuovamente
Per effettuare questa essenziale operazione occorre scaldare il carbone attivo con un fluido, le cui caratteristiche devono essere tali da rendere facile la successiva separazione del fluido stesso dal solvente recuperato, senza creare condizioni di pericolo. Questa operazione differisce, sotto il profilo tecnico, in base al tipo di solvente in gioco.
Solventi rigenerati in acqua con vapore
Lo studio della solubilità di un composto organico costituisce un valido aiuto per avere delle informazioni relative alla sua struttura, la rigenerazione dei solventi avviene quindi principalmente utilizzando vapore: in una prima fase, il vapore riscalda il carbone attivo; in una fase successiva, il solvente viene rilasciato dal carbone e “trasportato” dal vapore fino ad un gruppo di condensazione, in cui sia il solvente che il vapore vengono raffreddati e condensati, diventando liquidi; la separazione avviene poi per gravità, in un apposito serbatoio detto, appunto, separatore di fase (poiché separa la fase acquosa dalla fase solvente): il solvente, che solitamente è più leggero dell’acqua, viene separato dall’alto ed è quindi pronto per essere riutilizzato in produzione. La fase acquosa può invece essere smaltita o trattata per essere riutilizzata.
Alcuni dei solventi insolubili in acqua maggiormente utilizzati nei processi industriali e recuperabili con impianti a carbone attivo sono:
- benzene
- toluene
- xilene
- esano
- eptano
Brofind ha sviluppato una specifica esperienza, nell’ambito della rigenerazione solventi tramite impianti a vapore insolubili progettando ed installando ad esempio:
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Recupero solvente nel settore di stampa e imballaggi flessibili, portata 12.000 Nm3/h
- Recupero solvente nel settore di stampa e imballaggi flessibili, portata 150.000 Nm3/h
Solventi rigenerati in acqua con gas inerte
I solventi solubili in acqua, invece, richiedono un fluido con il quale non si miscelino: al vapore viene quindi preferito l’azoto che è un gas inerte il quale, a differenza del solvente da recuperare, alle condizioni di temperatura e di pressione di esercizio di un impianto di recupero solventi, rimane sempre gassoso. L’azoto viene quindi riscaldato, per trasferire a sua volta il calore al carbone attivo; quando il solvente viene rilasciato dai carboni attivi, in fase gassosa, è inviato ad un gruppo di raffreddamento e di successiva condensazione, in cui condensa solo il solvente e la poca acqua trattenuta dai carboni attivi e contenuta nell’umidità dell’aria che è stata depurata.
Il solvente può’ quindi essere riutilizzato tal quale o essere disidratato o distillato.
Il vantaggio di utilizzare azoto quale fluido di rigenerazione è anche quello di mantenere un ambiente inerte, in cui non sia possibile arrivare alla formazione di una atmosfera esplosiva, come si evince dall’articolo dell’istituto nazionale per l’assicurazione contro gli infortuni sul lavoro.
L’utilizzo di gas inerte rende l’impianto di recupero solventi sicuramente più complesso e più costoso di quello che utilizza vapore, ma consente di evitare la necessità di installare un ulteriore impianto per il trattamento delle acque ottenute dalla condensazione del vapore: in questo modo, infatti, non è prodotta alcuna acqua da smaltire. L’azoto può essere reperito dai fornitori di gas tecnici o può anche essere autoprodotto, installando un generatore di azoto, che consente di produrre azoto separandolo dall’aria che respiriamo.
In alcune circostanze, la rigenerazione con gas inerte può avvenire anche applicando un leggero grado di vuoto, in modo da facilitare il rilascio dei solventi dal carbone attivo e riducendo quindi l’energia necessaria per scaldare i carboni.
Tabella solventi solubili in acqua
- acetato di etile
- normal propil acetato
- MEK
- acetone
- alcool etilico
- alcool isopropilico