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Depurazione emissioni Reattore SCR “COMPKAT” per impianti coge-

nerativi NG - BG da 400 a 4500 kWe

Fino ad oggi, gli impianti di cogene-razione di piccola potenza (PTN infe-riore a 3 MWt) in quanto considerati “scarsamente rilevanti” in tema di emissioni inquinanti, non erano tenu-ti al rispetto di particolari limiti, ad eccezione degli impianti alimentati a biogas (come da Allegato I alla parte Quinta d.lgs. 152/2006), soggetti a dei valori emissivi relativamente ele-vati. Da qualche tempo, alcune Province piemontesi, lombarde, venete ed e-miliane stanno però imponendo, in sede di autorizzazione, dei limiti di emissione in atmosfera decisamente restrittivi agli impianti di piccola po-tenza, anche nel caso di alimentazio-ne a gas naturale. Tali provvedimenti sono destinati ad estendersi presto a gran parte del territorio nazionale, mentre un’ulteriore forte diminuzione dei valori ammessi è prevista allo scadere del 2017, di fatto imponendo l’installazione generalizzata del post-trattamento delle emissioni anche su questa classe di impianti. Per questo motivo, EnviroExperts Italia ha progettato e messo a punto un innovativo reattore catalitico De-

NOx-SCR, in grado di soddisfare pie-namente le nuove esigenze di merca-to, che richiede un impianto di facile installazione e gestione, economica-mente compatibile con una centrale cogenerativa di piccola taglia. Inquinanti caratteristici emessi dagli impianti a NGas/BioGas I motogeneratori impiegati in questi impianti emettono allo scarico degli inquinanti che sono sostanzialmente i prodotti di combustione del metano, frammisti ad una quota di contami-nanti presenti all’origine nel gas uti-lizzato. La combustione naturalmente non è mai completa come potrebbe avveni-re solo in un motore ideale, si tratta in realtà di un processo di ossidazio-ne incompleta che genera, oltre a CO2 ed acqua, una serie di composti organici considerati complessivamen-te come COT (Carbonio Organico Totale). Tale quota comprende vari idrocarburi ed anche la formaldeide (che in sede di autorizzazione po-trebbe essere soggetta ad un limite specifico di emissione). Il processo di combustione genera

Anno XXI — Giugno 2017

COMPKAT possiede un ingombro molto ridotto ed è facilmente accessibi-

le per facilitare le operazioni di manutenzione e ricambio del catalizzatore

EnviroExperts Italia Srl EnviroExperts Italia Srl


inoltre monossido di carbonio (CO) ed ossidi di azoto (NOx) e una quantità in genere limitata di particolato. La presenza di sostanze solforate (come H2S) nel combustibi-le comporta inoltre l’emissione di SO2 (diossido di zolfo o anidride solforosa). Il COT può essere inteso come COTNM, ovvero Carbonio Organico Totale Non Metanico, oppure come comprensivo anche del metano: questo è un aspetto controverso e di importanza decisiva al fine dei rispetto dei limiti di emis-sione previsti per questa tipologia di impianti. In caso di necessità, COMPKAT può essere dimensionato anche per il trattamento della frazione metanica del COT. Il reattore COMPKAT Il reattore DeNOx COMPKAT è stato appositamente pro-gettato per trattare le emissioni provenienti da gruppi e-lettrogeni di potenza compresa tra 400 e 4500 kWe ali-mentati a gas naturale o biogas da digestione anaerobica. COMPKAT rappresenta la sintesi dell’esperienza accumula-ta da EnviroExperts Italia in numerose installazioni di reat-tori DeNOx-SCR su centrali di cogenerazione soggette a limiti di emissione in atmosfera molto restrittivi; i criteri di qualità nella progettazione, nella realizzazione e nel di-mensionamento permettono di ottenere un grado di effi-cienza e di affidabilità al di sopra degli standard previsti dalle più recenti Direttive Europee in tema di trattamento

delle emissioni in atmosfera. Basti pensare che i reattori DeNOx-SCR di EnviroExperts Italia sono dimensionati per un’efficienza iniziale di abbattimento degli NOx pari ad almeno il 98%, contro il 90-95% previsto dalle attuali BAT (Best Available Techniques) richieste in sede di autorizza-zione. In un volume molto contenuto, COMPKAT mette a dispo-sizione un reattore DeNOx-SCR a largo spettro di abbatti-mento, dotato di ben tre stadi a funzione specifica che concorrono al fine di garantire un risultato ottimale. Il primo stadio ha la funzione di svolgere una funzione ossidante di elevata intensità sui gas di combustione (CO, NO, COT). In questo modo, si ottiene un primo importante abbattimento del CO e la trasformazione di NO in NO2, permettendo di incrementare l’efficienza del ciclo SCR (Riduzione Catalitica Selettiva) dello stadio successivo, ottenendo una conversione più rapida degli ossidi di azo-to. Il secondo stadio, come detto di tipo SCR, permette l’abbattimento in modo estremamente efficace degli ossidi di Azoto, secondo la modalità Fast-SCR, grazie alla pre-senza del primo stadio ossidante. Questo stadio è preceduto da una sezione di iniezione e miscelazione nel flusso di un agente riducente (urea in soluzione acquosa 32,5% AdBlue). Il terzo stadio è anch’esso dotato di una doppia funzione ossidante, sulla frazione residua di CO e sui residui di am-

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moniaca eventualmente presenti a valle della sezione SCR. Nel caso sia imposto un limite di emissione per la formal-deide, questo stadio può essere dimensionato anche per un adeguato trattamento di questo composto inquinante. La struttura di contenimento è realizzata nella forma di un parallelepipedo di dimensioni estremamente contenute, grazie al posizionamento della camera di miscelazione al di sotto dell’alloggiamento degli elementi catalizzati anzi-ché in linea: questa soluzione permette in pratica di di-mezzare l’ingombro complessivo del reattore rispetto alla configurazione comunemente impiegata. Anche la speciale coibentazione concorre al generale con-tenimento delle dimensioni, grazie al ridotto spessore con-sentito dall’impiego di pannelli in Aerogel, dalle prestazioni termoisolanti nettamente superiori nei confronti dei mate-riali generalmente impiegati a questo scopo. Il reattore COMPKAT è corredato da una centralina auto-matica per il dosaggio dei reagenti, da un sistema di ge-stione basato su SCADA (remotizzabile via protocollo Internet TCP-IP). In opzione, può essere fornito un com-pleto sistema di monitoraggio in continuo delle emissioni al camino (SAE), secondo le prescrizioni normative in vigo-re per le installazioni in zona critica. Campo di applicazione Il Reattore COMPKAT proposto da EnviroExperts Italia, rappresenta la scelta ideale per trattare fumi di combu-stione provenienti da motogeneratori alimentati da gas naturale o da biogas da fermentazione anaerobica. Versio-ni specifiche di COMPKAT possono essere allestite anche per il trattamento delle emissioni di motogeneratori ali-mentati con biocombustibili liquidi. Gestione del catalizzatore Al fine di garantire la massima continuità delle prestazioni


Il reattore DeNOx “CompKAT” è corredato da

un’apposito skid automatico per il dosaggio dei rea-

genti necessari ai cicli di riduzione ed ossidazione catali-

tica di processo, in grado di utilizzare una soluzione ac-

quosa di urea o idrossido d’ammonio

Il reattore COMPKAT mette a disposizione, in un volume

estremamente limitato, un completo sistema di tratta-

mento delle emissioni a largo spettro (NOx, CO, COT,

NH3). Per le massime dimensioni di ingombro (AxBxC)

vedi tabella pag. seguente

A B

C


del reattore, la funzionalità dei catalizzatori deve essere sempre tenuta sotto controllo in modo da provvedere tempestivamente alla loro sostituzione al termine della massima vita operativa. EnviroExperts è in grado di verifi-care sul campo ed in tempo reale lo stato di efficienza de-gli elementi catalizzati, grazie alla disponibilità di appositi strumenti di analisi. Inoltre, una volta raggiunta la minima efficienza utile, gli elementi catalizzati possono essere ri-consegnati a EnviroExperts per la rigenerazione, grazie alla disponibilità di un esclusivo processo proprietario (A3-PowerClean®) in grado di riportare il catalizzatore alle pre-stazioni iniziali. Questo è un aspetto estremamente impor-tante nella gestione economica dell’impianto, che deve essere attentamente valutato in fase di pianificazione. I catalizzatori EnviroExperts EnviroExperts è in grado di realizzare, in collaborazione con un partner d’avanguardia, catalizzatori SCR ed ossi-danti ad elevatissime prestazioni per ogni tipo di applica-zione in ambito energetico e della cogenerazione in gene-rale, con particolare riguardo all’utilizzo dei combustibili rinnovabili ad elevato tenore di contaminanti. I catalizzatori ossidanti utilizzati nei reattori COMPKAT so-no realizzati con formulazione specifica secondo la funzio-ne assegnata: THC-OXI per l’abbattimento dei composti organici ed un’elevata resa di conversione NO->NO2 (FAST SCR); CO-NH3-OXI per l’abbattimento del CO in unione ad una elevata selettività per eventuali residui di ammoniaca non reagita. I catalizzatori di tipo SCR posso-no essere invece ottimizzati in funzione della temperatura d’esercizio e della presenza più o meno accentuata di ele-menti contaminanti nel flusso di gas da trattare. Grazie alla pluridecennale esperienza di EnviroExperts sulle appli-cazioni più critiche (biocombustibili di seconda e terza ge-nerazione, provenienti da coltivazioni non alimentari, da sottoprodotti e oli di recupero, da fermentazione anaerobi-ca), per ogni singola realtà d’impianto è possibile studiare


EnviroExperts è in grado di realizzare, in collaborazione

con un partner d’avanguardia, catalizzatori SCR ed os-

sidanti ad elevatissime prestazioni per ogni tipo di appli-

cazione in ambito energetico e della cogenerazione in

generale, con particolare riguardo all’utilizzo dei com-

bustibili rinnovabili ad elevato tenore di contaminanti.

I catalizzatori ossidanti utilizzati nei reattori COMPKAT

sono realizzati con formulazione specifica secondo la

funzione assegnata: THC-OXI per l’abbattimento dei

composti organici ed un’elevata resa di conversione

NO->NO2 (FAST SCR); CO-NH3-OXI per l’abbattimento

del CO in unione ad una elevata selettività per even-

tuali residui di ammoniaca non reagita.


e realizzare una specifica formulazione dei catalizzatori, in modo da ottenere sempre il massimo rendimento di ab-battimento e la più estesa vita operativa anche con i com-bustibili più problematici. COMPKAT è disponibile in due specifiche versioni Il reattore COMPKAT mod. HT-EVO è dedicato a tutte le applicazioni caratterizzate da emissioni ad alta tempera-tura (460÷550C°). All’interno della struttura è integrato un efficiente recuperatore di calore, in grado di attempe-rare i gas in ingresso e di fornire acqua pre-riscaldata al circuito di ritorno della caldaia a recupero principale per la produzione di vapore e/o acqua surriscaldata, general-mente prevista negli impianti di cogenerazione ad alto rendimento (CAR). La possibilità esclusiva di disporre di un recuperatore di calore disposto all’interno del reattore per-mette di realizzare un impianto estremamente compatto e di salvaguardare i catalizzatori dalle perdite di efficienza dovute all’esposizione di temperature eccessive (riduzione

della superficie catalitica attiva per fenomeni di sinterizza-zione, ossidazione dell’ammoniaca ad ossidi di azoto se-condari). Il reattore COMPKAT mod. SPLIT è invece dedicato alle applicazioni su emissioni con temperatura ≤ 450C°, oppure dove non sussistono particolari limiti di ingombro per il layout d’impianto ed è possibile installare un recupe-ratore di calore separato, a monte o a valle del reattore, secondo l’opportuna convenienza. L’acqua calda prelevabile dal recuperatore può essere util-mente impiegata anche per alimentare un generatore ORC per una produzione elettrica complementare, oppure un assorbitore a bromuro di litio per eventuali necessità di refrigerazione. L’ufficio tecnico di EnviroExperts è sempre a disposizione per individuare con il Cliente la migliore soluzione per ogni particolare esigenza, al fine di individuare la configurazio-ne d’impianto ottimale e la migliore economia d’esercizio e di gestione.


Il reattore COMPKAT mod. HT-EVO è dedicato a tut-

te le applicazioni caratterizzate da emissioni ad alta

temperatura (450÷550C°). All’interno della struttura è

integrato un efficiente recuperatore di calore, in

grado di ottemperare i gas in ingresso e di fornire

acqua pre-riscaldata al circuito di ritorno della cal-

daia a recupero principale per la produzione di va-

pore e/o acqua surriscaldata, generalmente previ-

sta negli impianti di cogenerazione ad alto rendi-

mento (CAR).

Il reattore COMPKAT mod. SPLIT è inve-

ce dedicato alle applicazioni su emis-

sioni con temperatura ≤ 450C°, oppure

dove non sussistono particolari limiti di

ingombro per il layout d’impianto ed è

possibile installare un recuperatore di

calore separato, a monte o a valle del

reattore, secondo l’opportuna conve-

nienza.


EnviroExperts Italia Conosciuta sul mercato come Deparia, azienda fondata nel 1975, progetta, costruisce ed installa impianti d'avan-guardia per l'abbattimento dei reflui industriali aeriformi (reattori catalitici SCR, sistemi SNCR, combustori termici rigenerativi e recuperativi, elettrofiltri, colonne ad umido ecc.) con particolare riguardo alle emissioni dei motori stazionari per la cogenerazione, un settore dove opera, unica sul mercato italiano, con tecnologie e brevetti pro-pri. Negli ultimi anni, la società si è specializzata nella fornitura “turn key” di impianti di abbattimento sulle e-missioni di caldaie e motori alimentati a biomasse di origi-ne vegetale ed animale (SOA) ed ha sviluppato una serie di soluzioni innovative che permettono un funzionamento soddisfacente dei catalizzatori anche alla presenza dei particolari contaminanti tipici di questa classe di combu-stibili. Non meno importante: tecnologia Italiana al 100%

EnviroExperts Italia Srl Corso Europa 121

23801 - CALOLZIOCORTE (Lecco) – ITALY

Tel. +39 0341 630206 – 630735

Website: www.denox-deparia.com

e-mail: [email protected]

TECNOLOGIE INNOVATIVE PER L’AMBIENTE


EnviroExperts Italia prescrive per i suoi reattori SCR-

DeNOx solo urea di qualità controllata, rispondente

a tutti i requisiti previsti dalle normative specifiche

Datasheet reattore COMPKAT nelle nove varianti disponibili, secondo la potenzialità del G.E. installato

CK-20/9 CK-36/16 CK-55/25 CK-75/36 CK-100/49 CK-135/64 CK-160/72 CK-200/98 CK-250/128

Dim. “A” (mm) 4200 4200 4200 4200 4200 4200 5800 5800 5800

Dim. “B” (mm) 720 880 1040 1200 1360 1420 2270 2600 2930

Dim. “C” (mm) 1150 1420 1690 1920 2190 2440 1920 2190 1920

Portata massica (kg/h) 2000 3600 5500 7500 10000 13500 16000 20000 25000

Portata volumetrica (Nm3/h) 1567 2821 4310 5878 7837 10580 12539 15674 19592

Temperatura esercizio (°C) 400 400 400 400 400 400 400 400 400

Collettore ingresso fumi (DN) 300 350/400 460/500 550/600 650/700 750/800 800 900 1000

Peso (kg) 750 1100 1500 2050 2750 3700 4300 5950 7400

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