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Studio sperimentale su un processo di depurazione di aria inquinata da componenti organici volatili

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Anteprima della tesi: Studio sperimentale su un processo di depurazione di aria inquinata da componenti organici volatili, Pagina 4
3
2.0 DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI DEPURAZIONE 
 
2.1 Modellizzazione del processo 
 
La tipologia di impianto, per cui principalmente è stato concepito il modello matematico in oggetto, 
prevede una unità di adsorbimento-desorbimento di tipo modulare, con la maggioranza dei moduli 
operanti in parallelo in fase di adsorbimento ed uno o due moduli operanti in fase rigenerazione. 
Ogni modulo contiene un numero di 3 ÷ 4 letti adsorbenti orizzontali, sovrapposti ed operanti in 
parallelo, connessi a superfici metalliche che mantengono tra loro separati il volume del modulo ove 
l’aria inquinata in ingresso si distribuisce ai letti ed il volume del modulo ove l’aria depurata in 
uscita dai letti confluisce ed è convogliata all’uscita. 
Ogni modulo può disporre di letti adsorbenti con una superficie esposta al flusso di aria di 4 ÷ 6 m
2
, 
di spessore 0,12 ÷ 0,20 m e volume di materiale adsorbente compreso tra 0,5 – 1,2 m
3
. Sulla base di 
una velocità di attraversamento dell’aria di 0,35 ÷ 0,45 m/s a 20°C, il modulo può essere alimentato 
con una portata di aria inquinata a livello 4500 ÷ 9000 Nm
3
/ora; considerando una velocità di 
attraversamento dell’aria di 0,5 ÷ 0,6 m/s a 130°C, il modulo può essere rigenerato con una portata 
di 4500 ÷ 8000 Nm
3
/ora di aria calda.  
Man mano che i moduli operanti in fase adsorbimento vengono saturati, questi passano nella fase di 
rigenerazione, cosi ché ciclicamente in ogni modulo si alternano la fase di adsorbimento e la fase di 
rigenerazione con tempi diversi e rigorosamente costanti. Nella fase di rigenerazione viene flussata 
in controcorrente con il verso dell’aria primaria, prima aria calda depurata per desorbire i solventi, 
poi aria fredda per riportare il letto a temperatura ambiente. 
Il modello matematico è strutturato in modo da effettuare la verifica funzionale di una unità di 
adsorbimento e desorbimento, già dimensionato in via preliminare, ed acquisire elementi per 
apportare  modifiche al progetto. 
L’impiego del modello prevede la seguente procedura. 
 
1) Sulla base della portata di aria, temperatura e concentrazioni dei solventi inquinanti viene 
proposto il dimensionamento preliminare dell’impianto che richiede le seguenti definizioni: 
• tipologia del letto adsorbente con indicazione dei tipi di adsorbenti previsti, che possono essere 
sistemati su due o più strati segregati e sovrapposti; forma e tipologia delle particelle adsorbenti 
con indicazione dei diametri equivalenti, densità delle particelle, porosità e dimensione dei 
macropori contenuti nella particella, densità e grado di vuoto del letto; 
• dimensioni del letto in fase di adsorbimento, in termini di superficie esposta al flusso di aria 
inquinata e quindi dimensioni e numero di moduli; spessori degli strati adsorbenti e definizione 
quindi della velocità di attraversamento dell’aria in fase adsorbente; 
• dimensione del letto in fase di rigenerazione, in termini di superficie esposta al flusso di aria di 
rigenerazione, tenendo conto che la superficie deve corrispondere ad un numero intero di 
moduli, normalmente uno o due; lo spessore degli strati adsorbenti è stato naturalmente già 
definito nella posizione precedente; 
• definizione della portata e dei livelli di temperatura della corrente di aria di rigenerazione, 
esente da solventi, e definizione quindi della velocità di attraversamento dell’aria. 
Va osservato che a questo punto è praticamente fissato il rapporto tra la durata della fase adsorbente 
e la durata della fase di rigenerazione. 
 
2) Si simula la prima fase di adsorbimento che inizia dal letto totalmente privo di solventi e viene 
protratta fino a che la concentrazione media dei solventi nell’aria trattata non superi il livello 
ammesso dalla normativa. Se opportuno, è possibile suddividere la fase adsorbente in periodi 
separati ove variano temperature e composizione dell’aria inquinata, per una simulazione più 
realistica delle realtà operative.

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Studio sperimentale su un processo di depurazione di aria inquinata da componenti organici volatili

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Informazioni tesi

  Autore: Giovanni Iasonna
  Tipo: Laurea I ciclo (triennale)
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria chimica
  Relatore: Angelo Chianese
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 98

FAQ

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