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SOx
Desolforazione combustibili fossili
Tutti i combustibili fossili contengono zolfo, e anche quelli marini non fanno eccezione. Nelle raffinerie, il greggio viene separato in vari prodotti, che possono essere descritti come "distillati" e "residui". I combustibili marini sono generalmente costituiti da miscele di residui.
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Lo zolfo che resta nei distillati può essere ridotto (desolforazione) fino a livelli molto bassi (10 ppm è considerato equivalente a "zolfo zero"). Lo zolfo estratto può diventare zolfo elementare o acido solforico e può essere utilizzato come fertilizzante, per la pulizia delle superfici e per la produzione della gomma vulcanizzata. Dopo l'utilizzo tale zolfo trova la sua strada, in modo innocuo, nei fiumi e nei mari.
L'utilizzo di distillati a basso t.z. chiaramente evita l'emissione di composti dello zolfo quando esso viene bruciato: la loro importanza cresce se si considera che nei sistemi per l'abbattimento degli NOx e del particolato molti catalizzatori vengono inquinati dallo zolfo e il loro utilizzo diverrebbe più costoso.
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La desolforazione dei residui è più complessa e difficilmente viene realizzata. I residui sono infatti costituiti da lunghe catene molecolari con lo zolfo profondamente intrappolato. Perciò la rimozione dello zolfo comporta la necessità di rompere tali molecole, richiedendo grossi quantitativi energetici e l'adduzione di molecole di idrogeno. Il risultato di tale processo è rappresentato da prodotti a molecola più semplice, adatti per miscelazione con combustibili di basso pregio.
Un processo alternativo e più economico è il "coking" per il quale distillati più pregiati vengono estratti dai residui lasciando una polvere di carbone, che può essere riutilizzata per la produzione della grafite o come additivo per il carbone in impianti dotati di sistemi per la desolforazione dei gas di scarico..
In definitiva, i combustibili marini sottoposti a desolforazione diventano prodotti più costosi e richiedono una elevata quantità di energia per la loro realizzazione. I benefici prodotti potrebbero giustificare questi costi, ma soltanto se non esiste alcuna alternativa più economica.
Additivazione dei combustibili
Prima di parlare di additivi nel combustibile per la riduzione degli SOx, è utile puntualizzare alcuni concetti:
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Gli additivi per il combustibile comportano numerosi benefici, ma non possono rimuovere lo zolfo dal combustibile consentendo soltanto che esso sia convertito in forme diverse. Se una sostanza appropriata è aggiunta al combustibile, durante il processo di combustione si può avere la formazione di solfati. Molti solfati sono diffusi in natura e spesso quasi inerti, come, ad esempio, il solfato di calcio (gesso).
Sebbene il solfato di calcio non è acido, e quindi meno nocivo degli SOx, il suo impatto quando viene emesso non è ben noto. I solfati sono adatti a trattamenti sofisticati di post-
Con un dosaggio di diluizione del 2% circa in volume rispetto al fuel, la percentuale di SOx passa dal 4% di partenza all'1.5%. Dal punto di vista economico, è come pagare il combustibile un terzo in più del suo prezzo.
Desolforazione dei gas di scarico
I gas di scarico possono essere trattati per rimuovere lo zolfo, prima di essere immessi nell'atmosfera. Il processo chimico di base è generalmente quello di miscelare i gas con un composto contenente calcio in modo che gli SOx siano convertiti in solfato di calcio. Tale sostanza, denominata usualmente gesso, viene raccolta e mandata a discarica oppure utilizzata in materiali da costruzione: è un componente significativo negli elementi di cartongesso ed è utilizzato nella produzione del cemento.
Il calcio viene generalmente estratto dal calcare o dal gesso. Dopo l'estrazione e il trasporto, viene trasformato in un residuo e mescolato con i gas esausti.
Una vasta gamma di tecnologie per l'abbattimento degli SOx sono impiegate da anni negli impianti terrestri di produzione dell'energia elettrica: la loro adozione trae origine dall'utilizzo del carbone in grossi generatori di vapore (il carbone è notoriamente un combustibile ricco di zolfo). Tuttavia solo poche di queste sono state commercializzate in maniera estensiva e ancora meno sono in seria considerazione per applicazioni future. Gli impianti di desolforazione dei gas di scarico a bordo derivano quindi inevitabilmente dalla tecnologia terrestre, sicuramente più matura. La tecnologia più utilizzata oggi nel campo delle caldaie è costituita dal Wet Scrubbing "non rigenerabile"; la seconda categoria più diffusa e la più ampia tecnologia di controllo industriale è rappresentata dal Dry Scrubbing o Spray Dry Scrubbing.
Wet scrubbing
I sistemi "Wet" sono in grado di fornire efficienze di rimozione dell'SO2 molto elevate (90-
La tecnologia