CONTROLLO DI PROCESSO
I trattamenti che utilizzano additivi per carburanti o processi di iniezione possono influire drasticamente sulla composizione dei gas di processo, aumentando la necessità di monitorare la temperatura del punto di rugiada dell'acido solforico per il controllo di processo e a scopi di ottimizzazione.
Gestire l'utilizzo di additivi per carburante ad alto costo
Iniettare l'Ossido di magnesio (MgO) per minimizzare la corrosione e migliorare l'efficienza.
Gli additivi per carburante basati sul magnesio limitano la produzione di SO3 riducendo la formazione catalitica di SO3 dal SO2. Inoltre aiutano a neutralizzare l'acido formato al punto più freddo. Quantità troppo piccole di questi additivi consentono livelli elevati di SO2 che forma SO3 libera, che aumenterà la temperatura del punto di rugiada acido riducendo l'efficienza e permettendo l'emissione di inquinanti nell'atmosfera. Troppi additivi sono inutili e costosi e sono emessi in definitiva come inquinanti.
La temperatura del punto di rugiada dell'acido solforico è una misurazione importante per controllare l'uso di questi additivi per carburanti costosi.
Gli additivi per carburanti riducono la formazione di acido – ma nelle applicazioni ai carburanti a basso contenuto di zolfo possono aumentare le emissioni inquinanti a causa di una resistività accresciuta delle ceneri volatili e di una raccolta più povera dell'ESP.
Migliorare la raccolta di polveri /ridurre le emissioni
Monitora la rimozione di SO3 attraverso l'ESP per migliorare l'efficienza della raccolta della cenere.
Questo particolare problema è principalmente una complicazione dove il carburante ha un contenuto di zolfo più basso (e resistività delle ceneri ad alta volatilità). L'iniezione di SO3 nei gas di scarico subito prima dell'elettrofiltro abbassa la resistività della cenere volatile permetto una migliore raccolto dell'ESP. Qualsiasi cenere volatile non raccolta utilizzando questo metodo può essere denominata "Sulphuric Acid Smut Emission". È possibile anche sovra saturare il flusso di gas con SO3 iniettato - che produrrà più elevati livelli di SO3 libero e successiva formazione di acido solforico – con problemi di corrosione, visibilità ecc… La concentrazione di SO3 nel flusso di gas può essere determinata con cura dalla misurazione della temperatura del punto di rugiada dell'acido solforico. I monitor della temperatura del punto di rugiada acido ADT visualizzano la concentrazione di SO3 standard.
Importanza del monitoraggio del punto di rugiada dell'acido solforico
Il monitoraggio del punto di rugiada dell'acido solforico è stato utilizzato nei processi in cui la resistività delle ceneri volatili deve essere modificata per assicurare che l'elettrofiltro operi a prestazione ottimale.
Un controllo costante dell'eccesso di SO3 e la successiva formazione di acido solforico sono possibili con un analizzatore del punto di rugiada acido.
Il monitoraggio del punto di rugiada acido è l'unico metodo efficiente per controllare l'uso costoso di additivi per carburante.
RENDIMENTO TERMICO
Massimizzare l'efficienza di combustione – Minimizzare la corrosione per il freddo
Operare al di sotto della temperatura del punto di rugiada acido
Identificare la più bassa temperatura del metallo richiesta per minimizzare o eliminare la corrosione, permette all'operatore di ridurre la temperatura dei gas di scarico, che riduce al minimo le perdite di calore e migliora l'efficienza complessiva.
Inoltre, il preriscaldamento dell'aria di combustione per aumentare l'efficienza abbasserà spesso la temperatura del gas all'uscita al di sotto del punto di rugiada acido.
Ridurre al minimo la corrosione mantenendo l'uscita del gas al di sopra della temperatura del punto di rugiada
L'acido solforico si condenserà su qualsiasi superficie al di sotto del punto di rugiada. Queste superfici, tipicamente includono economizzatori, pre-riscaldatori dell'aria, ventilatori ID e pareti del tubo di scarico. La corrosione delle apparecchiature di processo come queste può comportare l'arresto completo del processo e implica costose riparazioni.
Determinazione della temperatura del punto di rugiada acido
Carico, livelli di ossigeno, zolfo nel carburante e sporcizia della caldaia sono alcuni dei parametri che influiscono sulla temperatura del punto di rugiada acido. Una misurazione diretta della temperatura del punto di rugiada acido aiuterà il controllo di processo, minimizzerà i costi e migliorerà l'efficienza complessiva.
- Ventilatore forzato
- Riscaldatore dell'aria
- Ventilatore indotto
- Sporcizia del riscaldatore dell'aria
- Corrosione dell'acido
- Punto di misurazione ADT
I costi economici del non riuscire a prendere misure proattive contro la formazione di acido possono essere alti.
Effetti conosciuti dei diversi livelli di aria in eccesso
Il livello di zolfo nello specifico tipo di carburante ha una diretta influenza sulla temperatura del punto di rugiada acido. Il fattore più importante nella formazione di SO3 è il livello di aria in eccesso nel processo di combustione. La temperatura del punto di rugiada è ridotta in modo significativo dove i livelli di ossigeno calano.
Il monitoraggio continuo del punto di rugiada acido è un metodo provato per assicurare che l'efficienza venga ottimizzata.
CONTROLLO DELLE EMISSIONI
Monitorare e ridurre le emissioni di fuliggine acida
Dove la fuliggine acida è emessa nell'atmosfera e si deposita sulla superficie dei metalli, può creare un punto di corrosione. Inoltre, su superfici non metalliche può causare una macchia bruna-rossastra. Certa fuliggine acida corroderà persino i materiali non metallici come la fibra di vetro e la plastica.
Tali emissioni degradano la qualità ambientale nelle aree circostanti l'impianto di processo. Il monitoraggio e il controllo della temperatura del punto di rugiada acido favorirà la riduzione di queste emissioni. Per minimizzare le emissioni di fuliggine acida da una caldaia a gasolio è necessario:
- Minimizzare la produzione di carbone – monitorando i livelli di monossido di carbonio
- Minimizzare la formazione di acido solforico – monitorando l'ADT
- Mantenere la temperatura dei gas di combustione al di sopra della temperatura del punto di rugiada finché il gas raggiunge la fine del tubo di scarico.
I trattamenti comuni per le emissioni di fuliggine acida dai sistemi di caldaie a gas sono gli additivi per carburante come le particelle fini dell'ossido di magnesio. Il monitoraggio del punto di rugiada acido aiuta a controllare l'effetto e l'uso di questi costosi additivi.
Al di sotto della temperatura di 180 °C/ 350 °F l'SO3 libera diventa H2SO4 in presenza di concentrazioni di acqua superiori all'8%.
Monitorare le emissioni di aerosol acidi(condensabili)
SO3 e inventario tossico del rilascio (TRI)
Molti paesi stanno iniziando a quantificare le emissioni di aerosol acidi. Queste sono normalmente definite come emissioni di acido solforico in stato liquido o gassoso dal momento che l'acido assorbito nella cenere volatile si presume sia rimossa dai collettori di polveri. USA EPA SARA regola 313, Inventario tossico del rilascio (TRI), definisce le emissioni come l'ammontare qualitativo o quantitativo di nebbie di acido solforico emesse da caldaie a carbone per un anno.
L'emissione di fumo blu e bianco è il miglior indicatore della presenza di SO3 come fini goccioline di acido solforico. Questo tipo di fumo si può estendere fino a lunghe distanze creando problemi di inquinamento maggiori. Ciò potrebbe causare azioni pubbliche e legislative o restrizioni delle funzioni.
La concentrazione di SO3 nel flusso di gas può essere determinata con cura dalla misurazione della temperatura del punto di rugiada acido. Gli analizzatori ADT visualizzano la concentrazione di SO3 standard. Fumo nero indica una combustione incompleta – ma il fumo blu e bianco indica la presenza di SO3 come acido solforico condensato – potenzialmente un problema più grande da risolvere. Il fumo blu e bianco è indice di presenza di SO3 nel gas di scarico come acido solforico condensato. Il monitoraggio delle opacità (anche se utile) non rileverà il problema di fondo.
Il fumo blu e bianco (foto) è indice di presenza di SO3 nel gas di scarico come acido solforico condensato. Il monitoraggio delle opacità (anche se utile) non rileverà il problema di fondo.