Desolforazione

Nel processo di Digestione Anaerobica di sottoprodotti organici derivanti da industria alimentare, la produzione di biometano prevede bassissimi tenori di zolfo, per l'immissione dello stesso in rete. La presenza di acido solfidrico nel biogas è inevitabile, ma la sua alta concentrazione è inibente per il processo.

Uno dei maggiori problemi per un impianto biogas è la presenza di fenomeni corrosivi che si sviluppano nel digestore. Il principale agente corrosivo è l'idrogeno solforato (H2S). La sua presenza è dannosa per la vita del motore cogenerativo e deve essere eliminato per poter immettere in rete il biometano. La rimozione avviene spesso introducendo O2 ma questo aggrava la corrosione dell'impianto. Il processo brevettato IDRO.deS, fornito da Idro Group è invece un sistema di desolforazione, chimico-biologico, basato sulla tecnologia di filtro ibrido con aggiunta di aria. Il filtro rimuove l'idrogeno solforato dal biogas attraverso il passaggio nel modulo.

Breve elenco delle ultime referenze del Gruppo Idro nell'ambito Biogas/Desolforazione

Nel calcolo della resa di produzione di un digestore anaerobico la desolforazione del biogas rimane un capitolo di spesa non marginale. L’approccio standard per l’abbattimento dell’acido solfidrico originato dal processo prevede l’uso di prodotti di matrice chimica (i più comuni sono NaOH e NaClO); a questi elementi di spesa vanno sommati i relativi costi manutentivi degli apparati necessari (scrubber, compressori, pompe, elettrodi, automazioni).

L’interesse nello sviluppo di sistemi di depurazione a caldo è comprensibile, in quanto consentono di semplificare il sistema riducendo gli scambiatori di calore necessari e migliorando l’efficienza dell’impianto di 1-2 punti percentuali. In questo contesto, il chemical looping è una tecnologia promettente consentendo di ottenere una efficacia di rimozione dello zolfo soddisfacente con benefici effetti su tutto il processo: riduzione delle perdite di energia a seguito dei minori scambi termici necessari e al fatto che il calore sensibile del gas di sintesi contribuisce direttamente al processo di combustione (temperatura di ingresso al combustore di 550 °C contro 250 °C nel caso tradizionale).

Nel lavoro che si presenta è stata trattata la desolforazione di correnti esauste provenienti dalla camera di combustione di un motore navale tramite l'utilizzo di acqua di mare adoperata in uno scrubber (SWS, seawater scrubber). La presenza di sostanze alcaline nell'acqua di mare fa sì che sussistano fenomeni reattivi che coinvolgono l'SO2 disciolta in fase liquida, portando così ad un'efficace azione di rimozione del biossido di zolfo sulla base delle sole caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua di mare. L'argomento è stato affrontato inizialmente con un approccio modellistico, al fine di fare luce sulla fenomenologia che regola l'abbattimento di SO2 in un SWS, ottenendo così dei risultatu utilizzabili come base preliminare per un successivo dimensionamento di una colonna di scrubbing a bordo di un'imbarcazione.

Nel progetto di tesi viene implementato un bilancio di materia per l'impianto di materia per l'impianto industriale di desolforazione HF2 della Raffineria Eni di Venezia a Porto Marghera. Il bilancio ottenuto utilizzando delle tecniche di riconciliazione dei dati sperimentali di impianto, in grado di tenere in considerazione le caratteristiche tecniche degli strumenti di misura. Per ultimo viene discusso l'approccio necessario all'implementazione del bilancio di energia.

Il sistema di desolforazione della Centrale del Teleriscaldamento Lamarmora di Brescia è stato recentemente rimodernato per ridurre le emissioni di SO2 in atmosfera. Il nuovo assorbitore a semi-secco (SDA), riprogettato da Alstom in sostituzione dell’esistente, consente di raggiungere i migliori standard ambientali. In fase di progettazione sono state utilizzate tecniche di ottimizzazione tramite simulazione fluidodinamica.

Descrizione del processo chimico biologico di desolforazione del biogas e il suo successivo upgrading a biometano con l’utilizzo di due tecnologie brevettate dal Gruppo Idro. Vantaggi rispetto ai classici sistemi a carboni attivi e membrane.