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Effetto delle condizioni di pirolisi di combustibili solidi sulla formazione di specie azotate ed idrocarburiche di interesse ambientale

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Inizialmente la nube di carbone entra in caldaia, si riscalda per via convettiva (gas caldi) e radiativa (fiamma) e subisce un processo di degradazione termica o pirolisi. Nel secondo stadio i prodotti gassosi della pirolisi bruciano in fase omogenea con l’ossigeno, quelli solidi (char) si ossidano molto più lentamente in fase eterogenea nello stadio finale. La velocità dell’intero processo è regolata da quest’ultimo stadio, a sua volta influenzato dalla velocità di diffusione e assorbimento dell’ossigeno sulla superficie e nei pori della particella. Le dimensioni della camera di combustione devono consentire un tempo di residenza sufficiente per completare la combustione e per raffreddare le ceneri volanti sotto la temperatura di rammollimento prima che giungano agli scambiatori, per il recupero del calore, posti subito dopo. Un tipico impianto di 500 MW è costituito da una caldaia a parallelepipedo alta 30-40 m con base 10•10 m 2 [7]. Il calore di combustione si trasmette principalmente per via radiativa alle pareti che sono raffreddate da una fitta rete di tubi percorsi da vapore acqueo destinato alle turbine. Un grande beneficio deriva dalla possibilità di integrare tutte le operazioni di trattamento, trasporto e iniezione dell’alimentazione, questo però pone una forte limitazione al controllo delle emissioni di NOx attraverso i processi di combustione a stadi, poiché pregiudica la possibilità di intervenire sul flusso di massa e sulla temperatura dell’aria per il trasporto del polverino. Le prime centrali elettriche a letto fisso erano estremamente semplici con pochi passaggi essenziali, il trattamento fumi era quasi sempre limitato alla rimozione delle polveri, contando sull’efficacia della dispersione dal camino per gli altri inquinanti. La necessità di aumentare il rendimento degli impianti ha spinto il mercato a adottare sistemi di combustione più efficienti. Le restrizioni ambientali hanno costretto gli operatori a considerare sotto un’unica voce l’efficienza della conversione e la riduzione dell’impatto ambientale, poiché, entrambe, contribuiscono a determinare il buon rendimento energetico dell’impianto. In questo momento le tecnologie PC più diffuse prevedono l’utilizzo di caldaie o bruciatori che creino zone riducenti o ossidanti, agendo sulla miscelazione del combustibile e del comburente. L’obiettivo è di ottenere condizioni d’ossidazione tali da minimizzare la formazione di prodotti d’incompleta combustione, ma simultaneamente, ridurre la produzione di ossidi di azoto creando zone riducenti. Infatti, spesso, le soluzioni che permettono di agire sulla formazione di un determinato inquinante, non hanno i medesimi 9
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Informazioni tesi

  Autore: Davide Frustace
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Pisa
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Chimica Industriale
  Relatore: Giorgio Valentini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 196

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Parole chiave

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