Quando uno scrubber sottodimensionato viene installato, spesso nessuno si accorge del problema.
L’impianto entra in servizio, rispetta i limiti emissivi e sembra funzionare correttamente, ma al passare degli anni aumentano i consumi di soda caustica.
Le pompe dosatrici lavorano sempre più a lungo.
Il ventilatore assorbe più energia.
Gli odori ricominciano a comparire.
La manutenzione diventa sempre più frequente.
La reazione più comune è sostituire componenti: ugelli, riempimenti, separatori di gocce o pompe di ricircolo.
In molti casi, però, il problema non è la manutenzione, ma purtroppo il progetto iniziale.
Uno scrubber sottodimensionato non è necessariamente uno scrubber “troppo piccolo”. È uno scrubber che lavora costantemente vicino ai propri limiti operativi e che non dispone dei margini necessari per gestire le normali variazioni del processo produttivo.
Come riconoscerlo?
Ecco gli otto segnali più comuni.
1. Il consumo dei reagenti aumenta continuamente
È probabilmente il sintomo più frequente.
Lo scrubber continua ad abbattere gli inquinanti, ma solo aumentando progressivamente il consumo di:
In pratica l’impianto sta cercando di compensare con la chimica ciò che non riesce più a ottenere con il corretto trasferimento di massa.
Quando questo fenomeno si ripete nel tempo, vale la pena chiedersi se il problema sia realmente il reagente oppure se lo scrubber sottodimensionato stia semplicemente lavorando oltre il proprio campo ottimale.
2. La perdita di carico continua ad aumentare
Molti attribuiscono immediatamente una perdita di carico elevata all’intasamento del riempimento, ma non sempre il packing è il principale indiziato.
Una colonna progettata con velocità del gas troppo elevate genera naturalmente maggiori perdite di carico.
Il risultato è una catena di conseguenze:
Una perdita di carico elevata può quindi essere il sintomo di uno scrubber sottodimensionato, non soltanto di un impianto sporco.
3. Gli odori aumentano quando cresce la produzione
Questo è uno degli indicatori più affidabili.
Durante il normale esercizio lo scrubber sembra funzionare, ma quando però la produzione aumenta, iniziano le segnalazioni.
Perché?
Perché lo scrubber era già vicino al proprio limite.
L’aumento della portata dei gas riduce il tempo di contatto tra gas e liquido e peggiora il trasferimento di massa.
Uno scrubber correttamente dimensionato deve poter assorbire anche le normali oscillazioni del processo produttivo.
4. Il ventilatore lavora costantemente al massimo
Il ventilatore rappresenta il “motore” dello scrubber.
Se lavora continuamente vicino al proprio punto massimo significa che qualcosa non torna.
Le cause possono essere diverse, ma tra queste c’è anche uno scrubber sottodimensionato, che richiede perdite di carico superiori a quelle considerate durante la progettazione.
Le conseguenze sono immediate:
5. Il trascinamento di gocce aumenta
Demister sporco.
Camino bagnato.
Ventilatore contaminato.
Corrosione a valle dello scrubber.
Molto spesso il separatore di gocce viene considerato il responsabile.
In realtà il demister sta soltanto cercando di gestire una velocità del gas troppo elevata.
Quando il gas attraversa la colonna oltre i limiti progettuali, aumenta il trascinamento di liquido e il separatore di gocce non riesce più a svolgere efficacemente il proprio lavoro.
6. La sostituzione del riempimento non risolve il problema
È una situazione sorprendentemente frequente.
Si sostituisce completamente il riempimento e per qualche settimana le prestazioni migliorano.
Poi tutto torna come prima ed il motivo è semplice.
Il packing non può correggere errori geometrici del progetto.
Se il diametro della colonna, il tempo di contatto o il rapporto liquido/gas sono insufficienti, nessun nuovo riempimento riuscirà a trasformare uno scrubber sottodimensionato in uno scrubber efficiente.
7. Lo scrubber funziona solo con regolazioni “estreme”
pH sempre perfetto, ORP controllato, pompe dosatrici nuove, ugelli nuovi.
Reagenti aumentati.
Ventilatore al massimo.
Eppure le prestazioni rimangono instabili!
Quando ogni parametro deve essere mantenuto costantemente al limite per ottenere risultati accettabili, il problema potrebbe non essere la gestione dell’impianto.
Potrebbe essere il suo dimensionamento originario.
8. Ogni anno servono nuove modifiche
Una pompa più grande.
Un ventilatore più potente.
Più ugelli.
Più reagente.
Più manutenzione.
Più automazione.
Quando uno scrubber richiede continui interventi correttivi, è lecito chiedersi se si stiano risolvendo le cause oppure soltanto i sintomi.
Uno scrubber ben progettato invecchia.
Uno scrubber sottodimensionato richiede continue compensazioni.
Perché uno scrubber può essere sottodimensionato?
Quando si parla di dimensionamento, molti pensano esclusivamente al diametro della colonna.
In realtà il corretto progetto di uno scrubber dipende da numerosi fattori:
– velocità del gas;
– tempo di contatto;
– altezza del letto di riempimento;
– distribuzione uniforme del liquido;
– rapporto liquido/gas (L/G);
– scelta del tipo di riempimento;
– efficienza del separatore di gocce (demister);
– perdite di carico ammissibili;
– margini per futuri aumenti di produzione.
Due scrubber con lo stesso diametro possono avere prestazioni completamente diverse.
Per questo motivo la diagnosi non può limitarsi a un semplice confronto dimensionale.
Come verificare se uno scrubber è realmente sottodimensionato?
Prima di pensare alla sostituzione dell’impianto è opportuno effettuare una verifica tecnica.
Una valutazione completa dovrebbe comprendere:
– misura delle perdite di carico;
– verifica della portata reale dei gas;
– controllo della distribuzione del liquido;
– analisi dei consumi di reagenti;
– verifica delle prestazioni del ventilatore;
– controllo del pH e dell’ORP;
– confronto tra le condizioni di esercizio attuali e quelle previste nel progetto originale.
Solo dopo questa analisi è possibile stabilire se il problema riguarda la manutenzione oppure il dimensionamento dello scrubber.
Conviene sostituire uno scrubber sottodimensionato?
Non sempre.
In molti casi è possibile recuperare gran parte delle prestazioni attraverso un revamping mirato.
Ad esempio intervenendo su:
– distributori del liquido;
– ugelli;
– riempimenti;
– separatori di gocce;
– pompe di ricircolo;
– sistema di controllo;
– ventilatore.
Quando invece i limiti riguardano la geometria della colonna o il dimensionamento complessivo dell’impianto, potrebbe essere necessario progettare una nuova soluzione.
La scelta dipende sempre da un’analisi tecnica, non da ipotesi.
Uno scrubber sottodimensionato non è necessariamente un impianto vecchio.
Può essere anche uno scrubber relativamente recente, ma progettato senza considerare le reali condizioni di esercizio o le future esigenze produttive dello stabilimento.
Riconoscere i segnali descritti in questo articolo permette di intervenire prima che aumentino i costi di esercizio, i consumi energetici e le spese di manutenzione.
La buona notizia è che non tutti gli impianti devono essere sostituiti.
Molti possono essere riportati a prestazioni elevate attraverso un corretto intervento di revamping, a condizione che la diagnosi iniziale individui la vera causa del problema.
Prima di valutare la sostituzione di uno scrubber è fondamentale verificare portata reale, perdite di carico, velocità del gas e condizioni operative, come raccomandato anche dall’U.S. Environmental Protection Agency (EPA) nella documentazione tecnica dedicata ai sistemi di abbattimento delle emissioni.
