Pulizia sicura ed efficiente di gas di scarico grazie alla tecnologia del vuoto moderna

Informazioni su Nouryon Akzo Nobel

Nouryon Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH con sede a Frankfurt-Höchst, Germania, produce, tra le altre cose, idrocarburi clorurati (CHC). I gas di scarico risultanti dalle attività di clorazione del metano e riempimento e decantazione di idrocarburi clorurati vengono estratti e convogliati verso un sistema di depurazione centralizzato.

Tecnologia del vuoto nel processo produttivo

Nouryon utilizza una pompa per vuoto a camme Mink di Busch per estrarre e trasportare i gas di scarico. La pompa per vuoto aspira i gas di scarico utilizzando il vuoto generato, li comprime nella pompa per vuoto e li convoglia attraverso i successivi stadi di pulizia utilizzando la sovrappressione generata in questo modo.

Gli idrocarburi clorurati prodotti da Nouryon sono utilizzati come sostanze chimiche di base in numerosi settori, ad esempio nella produzione di materie plastiche e materiali da costruzione, nella fabbricazione di vernici o nell'industria farmaceutica. La clorazione del metano produce gas di scarico contenenti idrocarburi clorurati che devono essere estratti e puliti prima che possano essere rilasciati nell'aria ambiente. Anche i gas di scarico generati durante il riempimento o la decantazione di serbatoi stazionari o mobili vengono estratti e puliti utilizzando lo stesso sistema. Inoltre, durante i lavori di manutenzione sul sistema, occorre garantire la totale assenza di idrocarburi clorurati. Anche i gas di scarico vengono estratti tramite la pompa per vuoto a camme MINK, e il sistema o una sua parte viene quindi inertizzato/a con azoto.

Nelle fasi del processo a monte della pompa per vuoto, i gas di scarico vengono assorbiti a un vuoto compreso tra -10 e -30 millibar, che corrisponde a pressioni assolute che si attestano tra 990 mbar e 970 mbar. I gas di scarico vengono compressi nella pompa per vuoto e fuoriescono a una sovrappressione di circa 150 mbar. Questa sovrappressione trasporta i gas di scarico attraverso i raffreddatori a valle e il filtro al carbone attivo.

La pompa per vuoto a camme MINK (fig. 1) trasporta continuamente i gas di scarico attraverso l'intero processo di pulizia le cui fasi vengono attivate in successione. Tutte le parti del sistema nelle quali vengono prodotti i gas di scarico contenenti idrocarburi clorurati sono collegate tramite tubazioni a un recipiente collettore, che viene a trovarsi sotto un leggero vuoto generato dalla pompa per vuoto. I gas di scarico vengono quindi aspirati in questo serbatoio, per poi defluire attraverso una torre a riempimento per il lavaggio di neutralizzazione. Dopo la neutralizzazione, i gas di scarico vengono compressi nella pompa per vuoto a camme MINK e trasportati in un raffreddatore dove vengono portati alla temperatura di 0 °C. Questa operazione provoca la condensazione del vapore acqueo, introdotto principalmente durante il lavaggio di neutralizzazione. In un impianto di surgelamento a valle, i gas di scarico vengono raffreddati fino a -25 °C, quindi la maggior parte degli idrocarburi clorurati condensano fuori dal flusso di gas. Gli idrocarburi clorurati rimanenti vengono quindi filtrati da un filtro al carbone attivo, così che il gas depurato possa essere rilasciato nell'atmosfera come aria esausta. Il sistema di pulizia funziona conformemente al regolamento TA Luft (Istruzioni tecniche sul controllo della qualità dell'aria) ed è designato come zona Ex 2.

Come sottolinea Sergej Diner, ingegnere operativo responsabile presso Nouryon, la quantità di gas di scarico può variare enormemente. Durante il giorno, quando tutti i processi funzionano al massimo regime, viene prodotta una quantità di gas di scarico superiore rispetto alla notte. Il sistema funziona a ciclo continuo e viene spento solo in occasione degli interventi di manutenzione. Prima di tali lavori di manutenzione, quando il sistema deve essere completamente privo di idrocarburi clorurati, vengono prodotte altissime quantità di gas prima dell'inertizzazione con l'azoto.

Situazione prima della soluzione Busch

In passato, i gas di scarico venivano trasportati attraverso il sistema di depurazione da un soffiatore rotativo a lobi. Lo stadio soffiante risultava fortemente corroso dopo breve tempo a causa dei gas aggressivi contenenti idrocarburi clorurati. Corrosione e abrasione riducevano le prestazioni della soffiante e non era più possibile applicare la necessaria pressione differenziale. Di conseguenza, risultava impossibile estrarre in maniera affidabile i gas di scarico. Inoltre, era necessario sostituire lo stadio soffiante ogni due anni, con conseguenti periodi di inattività e costi pari a circa 35.000 euro.

La soluzione Busch e i suoi vantaggi per il cliente

Per l'ingegnere operativo Sergej Diner, la situazione era estremamente insoddisfacente. Pertanto, contattò Busch Vacuum Solutions, poiché aveva già avuto un'ottima esperienza con le pompe per vuoto Busch in un altro processo. Dopo un'analisi del processo e dei requisiti, gli specialisti del vuoto di Busch consigliarono di utilizzare una pompa per vuoto a camme MINK. È certificata conformemente ai necessari requisiti ATEX (interno ed esterno: II 2G IIB3 T3) ed è dotata di serie di un rivestimento anticorrosione nello stadio di compressione. Inoltre, presenta una temperatura di esercizio più elevata rispetto a un soffiatore rotativo a lobi, quindi, entro i limiti del possibile, può essere evitata la condensazione dei gas di scarico all'interno della pompa per vuoto. La pompa per vuoto a camme MINK è a tenuta di gas e i cuscinetti sono pressurizzati con azoto, affinché i gas di scarico non possano fuoriuscire.

La pompa per vuoto a camme MINK è in funzione dal dicembre 2017. Dopo sei mesi di esercizio ininterrotto, è stata aperta da un tecnico dell'assistenza Busch in via precauzionale, per verificare l'eventuale presenza di segni di usura. È emerso che la pompa per vuoto non mostrava segni di usura o corrosione.