Collaborazione con l'Università degli Studi di Genova

Impianto per l’abbattimento a mezzo catalizzatore delle diossine emesse da forni ad arco elettrico

• Relatore: Prof. Ing. Pietro Giribone
• Correlatore: Dott. Ing. Alessandro Dallasta
• Candidato: Arber Prendi

Le polveri contenenti diossine vengono raccolte nelle tramogge dei filtri a maniche e portate in discarica. Uno o più ventilatori posti a valle dei filtri a maniche aspirano i fumi al camino. Le polveri sono caratterizzate da elevata microporosità e sono dunque molto adatte per intrappolare le diossine: d’altra parte esse non possono però essere distrutte perché in questo modo si indurrebbe deadsorbimento degli inquinanti dalle polveri stesse. Le diossine sono persistenti e la loro presenza nelle polveri è permanente. Ciò comporta un elevato impatto ambientale ed economico.

Lo scopo di questa tesi consiste nel proporre un nuovo impianto per l’eliminazione in via definitiva delle diossine attraverso l’ossidazione catalitica ottenuta per mezzo di un catalizzatore posto a valle dei filtri a maniche che avrà la funzione di trattenere i fumi già depolverati. Per svolgere la propria funzione e quindi scindere le molecole della diossina il catalizzatore ha bisogno di ricevere i fumi ad alte temperature: nel caso in questione il catalizzatore necessita di fumi a temperature superiori ai 200 °C. Per questo motivo verranno utilizzati filtri speciali in grado di funzionare a regime anche a temperature di 220 °C. L’esigenza di avere i fumi a temperature elevate implica l’eliminazione vantaggiosa dei raffreddatori. In fondo ai condotti raffreddati ad acqua si avrà una temperatura dei fumi di 400 °C. Tali fumi dovranno essere miscelati con i fumi della linea fumi secondaria e mantenuti nel plenum a 216 °C. Grazie ad una adeguata coibentazione si avrà una temperatura dei fumi all’ingresso dei filtri di circa 215 °C.

Il maggiore vantaggio economico dell’impianto proposto è l’eliminazione dell’impianto pneumatico che inietta polveri di carboni attivi – Powdered Activated Carbon (PAC)

Sistema di depurazione del gas d’altoforno a mezzo di filtro a maniche: analisi dì fattibilità tecnico-economica

• Relatore: Prof. Ing. Pietro Giribone
• Correlatore: Dott. Ing. Alessandro Dallasta
• Candidato: Florien Ndokou

Nel corso degli ultimi anni, sulla base dei grandi sistemi di abbattimento sono stati realizzati molti dispositivi fissi o portatili allo scopo di purificare l’aria negli ambienti confinati lavorativi o abitativi di piccole dimensioni. In pratica questi dispositivi vengono utilizzati per purificare l’aria dai contaminanti e per migliorare in questo modo la qualità di vita abbattendo l’inquinamento indoor. Solitamente la loro struttura è suddivisa in due o più parti adibite a funzioni diverse; spesso ad una zona di filtraggio esterna per l’abbattimento del particolato in sospensione di dimensioni maggiori è associato un filtro per l’abbattimento di polveri più piccole, spore, pollini e allergeni vari.

In questo elaborato invece sono descritti in maniera più dettagliata i differenti sistemi di abbattimento utilizzato nelle industrie siderurgiche soprattutto per uso negli altiforni per la produzione di ghisa liquida, con un’attenzione particolare sulla progettazione e il funzionamento dei sistemi fatti con filtri a maniche non con fili di tessuti ma con fibre in materiale ceramico.

L’obiettivo consiste nel progettare un filtro a maniche e di fare un confronto con un lavatore a umido su differenti aspetti di funzionamento affine di potere trovare quello che ci da la soddisfazione tecnico-economica. L’elaborato è diviso in 3 parte dove nella prima si parla della ghisa nel suo insieme, nella seconda parte della descrizione dell’altoforno, delle caratteristiche del gas da trattare e dei differente tecniche esistente spesso impiegate per il suo trattamento. Nell’ultima e terza parte invece viene descritto il filtro a maniche, la sua progettazione per altoforno, l’analisi dei costi e il confronto tecnico-economica con la tecnica attuale.

Inserimento di un ciclo ORC in un impianto fumi di un forno elettrico per acciaio

• Relatore: Prof. Ing. Pietro Giribone
• Correlatore: Dott. Ing. Alessandro Dallasta
• Candidato: Chen Xiaodan

Il sistema EAFORCE (Electric Arc Furnace Organic Rankine Circle for electric Energy) è così concepito:

• Si utilizzano condotti di convogliamento dei gas di scarico alimentati da olio diatermico anziché da acqua; il circuito dell’olio è atmosferico, in quanto l’olio diatermico ha una temperatura di ebollizione molto elevata (anche oltre i 400 °C, a seconda del tipo, e non c’è quindi bisogno di pressurizzazione; nel caso di impianto esistente si possono modificare opportunamente i condotti raffreddati ad acqua per renderli idonei all’alimentazione con olio diatermico, secondo le usuali pratiche di progettazione di impianti ad olio; volendo, per maggiore garanzia sulla continuità di marcia del forno, si può installare un nuovo condotto fumi ad olio diatermico, in parallelo a quello ad acqua esistente, che rimane in stand-by per ogni evenienza; in tal caso il condotto si può estendere fino a dopo il raffreddatore fumi primari (sia esso uno scambiatore ad aria o sia esso un quencher), aumentando il recupero energetico ed eliminando le problematiche manutentive di detti raffreddatori

• L’olio diatermico, raggiungendo temperature attorno ai 300 °C, molto più alte rispetto a quelle raggiunte dall’acqua, viene utilizzato come fonte diretta di calore per un ciclo Rankine a fluido organico di tipo tradizionale; ciclo composto da turboalternatore, condensatore, rigeneratore; il condensatore viene raffreddato ad aria o da un circuito acqua di tipo aperto con torre evaporativa; nel caso di impianto esistente, allo scopo si riutilizza il circuito acqua dei condotti raffreddati, a potenzialità però ridotta in quanto il calore da smaltire è molto inferiore, con conseguente risparmio di energia elettrica e di acqua evaporata.

Innovazione nel processo tecnologico di forni per vetri con applicazioni di impianti ORC per la produzione di energia elettrica

• Relatore: Prof. Ing. Pietro Giribone
• Correlatore: Dott. Ing. Alessandro Dallasta
• Candidato: Mohamad Jammoul

Dell’analisi termodinamica fatta sul impianto ORC posizionato tra il recuperatore metallico 1 e il recuperatore metallico 2 lato fumi notiamo che la temperatura disponibile all’uscita del recuperatore metallico 1 è di 628 °C altro che non può essere più alta rendendo conte del recupero energetico sufficiente (234°C all’ingresso del recuperatore metallico 2 lato aria ) per il riscaldamento dell’aria comburente, e questa temperatura ci dà la possibilità di inserire un impianto ORC disponibile nel mercato di tipo AD400 della società Adoratec caratterizzato con la tecnica di recupero energetico per il riscaldamento degli edifici allo scambiatore 2  (vedi dati dell’impianto riportati in tabella 4.6.3.2 e in più paragrafo tecnologie disponibile nel mercato) dove lo scambiatore 1 riceve questa temperature mentre esce a 368 °C facendo in modo che la temperatura all’uscita del recuperatore metallico 2 lato fumi viene 220 °C evitando il mal funzionamento del filtro e scambiando attraverso un fluido diatermico che porta l’evaporatore a un temperatura di 320 °C con uscita del fluido a 155 °C  fornendo un flusso termico al ciclo ORC di 2010 kW che al suo tempo trasforma questa potenza in energia elettrica con potenza elettrica disponibile di 369 kW mentre allo scambiatore 2 si sviluppa la funzione di condensazione del fluido organico mediante un assorbimento del calore dal ciclo attraverso lo scambiatore 2 dove l’aria ambiente entra a 25 °C e esce a 35°C contemporaneamente con entrata di temperatura di 60 °C e uscita di 80 °C.