high angle view bowl of baking soda
Nonostante i Paesi cerchino di abbandonare le centrali a carbone, la crisi in Ucraina costringe a tenerle in vita, almeno in parte, per ovviare all’emergenza energetica. La produzione di energia elettrica da carbone, a causa degli inquinanti emessi durante la combustione, richiede il rispetto di normative locali e nazionali sempre più rigorose sulle emissioni, dal momento che le autorità di molti territori lavorano al miglioramento delle condizioni ambientali e di salute pubblica. La transizione energetica verso le rinnovabili sarà un processo lungo, quindi la migliore sostenibilità della rete elettrica richiederà che le caldaie a carbone producano con un’impronta ambientale costantemente migliorata. L’obiettivo è garantire un funzionamento degli impianti sostenibile, affidabile e conforme per il periodo necessario di mantenimento in esercizio. È qui che interviene SOLVAir, tecnologia ideata dal Gruppo SOLVAY per la depurazione dei gas di scarico in modo semplice, innovativo ed efficiente.
La soluzione SOLVAir prevede l’iniezione a secco di reagenti a base di sodio (DSI) nei fumi da trattare della centrale a carbone. L’agente neutralizzante viene iniettato nei fumi prima dell’unità di depolverazione dell’impianto; la neutralizzazione dei gas acidi inizia dal punto di iniezione e prosegue fino al filtro. Il bicarbonato di sodio entra nel flusso dei fumi caldi e viene rapidamente convertito in particelle di carbonato di sodio attivato (Na2CO3) con una superficie e una porosità notevolmente aumentate. Questo carbonato attivato è altamente efficiente nel neutralizzare i gas acidi. La tecnologia abbatte così selettivamente i gas acidi, offrendo ai clienti una soluzione a lungo termine per conformarsi alle normative sui gas acidi attuali e, per quanto prevedibili, future. Il tutto richiede dei tempi minimi di allestimento: dai test iniziali al completamento dell’impianto, la stima per la messa in opera è da 1 a 2 anni, a seconda della complessità dell’impianto. Grazie a questa soluzione, i precipitatori elettrostatici (ELF) raggiungono risultati migliori in termini di cattura di particolato. Vengono abbattuti più gas acidi come HCl, SO2 e SO3 (Acido cloridrico, Anidride solforosa e Triossido di zolfo) e l’assorbimento di Hg spesso aumenta, in relazione all’impiantistica della centrale a carbone e al tipo di carbone bruciato. Attualmente SOLVAir è impiegato in più di 30 centrali a carbone nel mondo per la produzione elettrica e in circa 60 caldaie da 200 a 1.350 MWW. I tassi di abbattimento ottenibili sono del +98% per l’HCl, +90% per il SO2 e +95% per SO3.
Il trattamento SOLVAir, come detto, è già usato in diverse centrali a carbone nel mondo. E’ il caso, per esempio, del Cile, dove una centrale a carbone si è trovata nella necessità di raggiungere 380 mg/Nm3 di SO2 , per posizionarsi al di sotto del limite di 400 mg imposto dalle normative locali. Il processo a secco basato su calce idrata che stava usando per il suo trattamento fumi consumava considerevoli quantità di materia prima e generava costi elevati. Scegliendo la soluzione SOLVAir, l’impianto ha cambiato il reagente usato per trattare i fumi, passando da calce idrata a bicarbonato, continuando a usare lo stesso sistema di iniezione a secco. L’unico adattamento inevitabile è stata la modifica della capacità di iniezione dell’impianto, dal momento che erano diventate necessarie quantità molto più piccole di prodotto. Il tutto si è tradotto in un abbattimento superiore: la soluzione con bicarbonato ha pressoché eliminato tutta la SO2 dalle emissioni.
In Europa, il sistema è stato applicato ad esempio nell’unità di produzione di carbonato e bicarbonato di sodio a Torrelavega nella Spagna settentrionale, che doveva trattare i fumi delle sue caldaie a vapore alimentate a carbone per conformarsi alle normative. Data la natura del combustibile, lo scopo del trattamento fumi era l’abbattimento di ossidi di zolfo. Inizialmente equipaggiate con elettrofiltri per rimuovere le polveri dalle emissioni, le caldaie sono state rimodernate nel 2018 con un impianto di desolforazione che inietta quantità accuratamente controllate di bicarbonato di sodio, prodotto dall’impianto stesso, negli scarichi della caldaia. Per completare l’impianto sono stati installati due silos (uno per il reagente e uno per i residui), tre mulini di macinazione e due filtri a manica. Per l’iniezione di reagente a secco vengono usati ugelli brevettati per ottenere una miscelazione ottimale, che permette di trattare i fumi con un eccesso estremamente contenuto di reagente. Il risultato è che i fumi dell’impianto, per quanto riguarda sia polveri che SO2, hanno raggiunto con successo valori inferiori ai limiti di legge: 5 mg/Nm3 per le polveri, quando la legislazione richiede di non superare i 10 mg/Nm3, e 190 mg/Nm3 per gli SOx, dove il massimo legale è 200 mg/Nm3.
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