La tecnologia corrente per la concentrazione dei liquidi è quella mutuata dal settore agroalimentare e farmaceutico, ovvero l’evaporazione sotto vuoto condotta in evaporatori a semplice o a multiplo effetto. Ambo i sistemi adottano scambiatori di calore per trasferire il calore al liquido da concentrare, ovvero superfici di scambio che si sporcano ed incrostano inevitabilmente nel tempo diminuendo il rendimento di trasferimento della potenza termica. Stessa sorte tocca ai recipienti in cui si conduce l’evaporazione dove il concentrato rilascia sulle pareti incrostazione di tutti i tipi. Ce anche da aggiungere che la complessità di gestione e manutenzione per un evaporatore multiplo, che per il suo funzionamento ha bisogno di una fonte di calore esterno, il più delle volte rappresentata da un generatore di vapore (investimento aggiuntivo), lascia spazio ad innovazione come quella che stiamo per descrivere.

La nostra proposta

Una tecnologia innovativa “brevettata” che effettua una evaporazione spinta del liquido, completa sino ad arrivare alla termodistruzione delle sostanze organiche presenti nel liquido. Altro aspetto non meno importante è la conduzione e la manutenzione non ci sono e le superfici di scambio che si sporcano, quindi non necessita di lavaggi chimici fonte di ulteriore inquinamento.

Il rendimento di trasferimento della potenza termica è altissimo come potremo capire dalla descrizione del suo funzionamento.

COME È FORMATO

L’evaporatore è formato da un involucro esterno cilindrico alla base del quale è posizionato un crogiuolo in materiale resistente alle alte temperature, sopra crogiuolo è poggiato un cilindro di materiale refrattario (vedi fig.).

Sulle partesi dell’involucro sono ricavate delle aperture per posizionare torcia di riscaldo, spruzzatore liquami, tubo pesca-

1.2 Modalità di evaporazione

Il processo di evaporazione può essere condotto in due diverse modalità:

A torcia sommersa

Il livello del liquido è tale che la fiamma della torcia si trova sommersa in esso. Si ha in questo modo una forte evaporazione localizzata con moto turbolento che favorisce lo scambio termico.

L’acqua evapora ed il liquore si concentra in basso nel crogiuolo da dove ciclicamente viene estratto mediante il tubo pesca.

Il vapore formatosi è condotto, attraverso il tubo di caduta, nell’intercapedine formata dal crogiuolo con il corpo di base dell’evaporatore. In questo modo raffredda lo stesso e si surriscalda per essere pronto all’introduzione nella parte dell’impianto per il recupero del calore da trasformare in energia elettrica.

Ad atomizzazione

Si procede al preventivo preriscaldo del crogiuolo e del refrattario poi si introduce la lancia di atomizzazione nebulizzando in piccole gocce (spray-drier) il liquido che si vuole disidratare.

Il vapore si forma istantaneamente mentre la parte solida cade nel crogiuolo e viene essiccata.

Il vapore formatosi, come in precedenza descritto, è condotto, attraverso il tubo di caduta, nell’intercapedine formata dal crogiuolo con il corpo di base dell’evaporatore. In questo modo raffredda lo stesso e si surriscalda per essere pronto all’introduzione nella parte dell’impianto per il recupero del calore da trasformare in energia elettrica

Lo schema sinottico dell’impianto completo è rappresentato nel disegno che segue:

1.3 Il processo:

I liquami tramite la pompa di alimentazione (11) vengono dosati nel reattore di evaporizzazione (1) in una delle modalità di funzionamento a torcia sommersa/atomizzazione.

I vapori che si formano escono dal reattore surriscaldati ed avviati al condensatore a recupero (2) la condensa formatasi viene inviata tramite la pompa (3) all’impianto di depurazione.

La condensazione dei vapori è effettuata tramite olio diatermico, quest’olio riscaldato viene utilizzato nella sezione (8) impianto ORC (Organic Rankyne Cycle) per produrre energia elettrica (circa 75kW alla potenzialità di regime)

Completa l’impianto un frazionamento dell’aria con setacci molecolari (9) per separare l’ossigeno dall’azoto, che sarà raccolto nel serbatoio (12)

L’ossigeno sarà utilizzato in seguito per alimentare la torcia di riscaldo

1.4 Materiali

La carpenteria dell’essiccatore è realizzata mediante cesoiatura e calandratura a freddo utilizzando lamiere di qualità con un alto grado di deformabilità. Le flange di testa sono di forte spessore, tutte lavorate con macchine a controllo numerico che ne garantiscono planarità e circolarità.

La struttura di sostegno in profilato metallico, assicura una totale stabilità consentendo il perfetto livellamento necessario per il buon funzionamento dell’essiccatore.

Per tutte le parti dell’impianto a contatto con il vapore acqueo e dei liquidi da trattare è utilizzato SAF 2507 e l’acciaio AISI 316.

I piedi di sostegno, per ragioni di convenienza, sono concepiti con un S275JR sabbiato e verniciato con un’epossidica bi-componente, per una spessore di 300 micron, resistente agli attacchi chimici.

Caratteristiche tecniche impianto di vaporizzazione

Acqua evaporata : 4 t/h
Pressione di funzionamento : atmosferica
Consumo metano : 335 m³/h
Consumo energia elettrico : 70 kW

1.5 Accessori

1.5.1 CONDENSATORE

Condensatore alto vuoto Densidra realizzato interamente in acciaio inox AISI 304 ed in conformità alla Direttiva 2014/68/UE. Fascio tubiero realizzato con tubi senza saldatura AISI 304 saldati e mandarinati alle piastre tubiere.

Controlli radiografici delle saldature 100 % ove non è possibile i controlli saranno effettuati con liquidi penetranti

Marcatura CE da ente qualificato.

Potenzialità di condensazione in acqua : kg/h 4000

Completato di:

Serbatoio di raccolta condensa
Pompa di estrazione condensata
Pompa per la estrazione degli incondensabili

1.5.2 -torre evaporativa

Torre evaporativa in vetroresina ad alta superficie di scambio

Potenzialità : kW 3140 (2.700.000kcal/h)
Portata d’acqua : 270 m³/h
Temperatura ingresso acqua : 40 °C
Temperatura uscita acqua : 30 °C
temperatura di bulbo umido : 25 °C

Quantità acqua evaporata :4,5 m³/h

Dimensioni:

Larghezza : 2030 mm

Lunghezza : 4720

Altezza : 3650

Completa di pompa di circolazione liquido

1.5.3 Filtri frazionamento aria

Frazionamento aria con Setacci molecolari ZEOLITE 2B 13X

Potenzialità : 600 m³/h

Colonne in parallelo : 2

Diametro colonne :2,00 m

Altezza colonne : 6,00 m

Quantità di Zeolite : 80 m³

Serbatoio di accumulo : 2000 lt

1.5.4 FILTRO A carbone attivo

Torre evaporativa in vetroresina ad alta superficie di scambio

Portata gas trattare : 532 Nm³/h
Contenuto di carbone : 500 kg
Larghezza B : 1000 mm
Altezza H : 2100 m,m,
Lunghezza L : 4500 mm

1.5.6 TORCIA di guardia controllo incombusti

È previsto nel condotto di espulsione dei gas al camino un piccolo bruciatore di guardia nel caso vi fossero presenti degli incombusti.

Potenzialità: 11 kw

1.5.7 Collegamenti tra le apparecchiature

I collegamenti idraulici ed elettrici sono compresi nella fornitura come indicato nel lay-out di massima precedentemente illustrato.

1.5.8 Quadro elettrico di programmazione

Quadro elettrico generale del tipo ad armadio comprendente tutte le funzionalità dell’impianto condotte ad un unico PLC di programmazione e controllo.

Dimensioni: 1800x800x300