Academic literature on the topic 'Ossidi di azoto'

L’elaborato di tesi si colloca nella fase di preventivazione del revamping previsto per il forno F3; vuole analizzare gli aspetti tecnici ed economici dell’intervento, nonché i vantaggi ambientali che ne possono derivare. La verifica realizzata consiste in un’analisi dello stato attuale degli impianti, delle tecnologie al momento disponibili, della fattibilità tecnica ed economica; è preceduta da una parte introduttiva che consente di inquadrare la tematica affrontata e il sito nel quale è stato condotto lo studio. Prosegue con la descrizione delle problematiche derivanti dagli ossidi di azoto provenienti dai processi di combustione e le tecniche di abbattimento utilizzate per mitigare il rilascio in atmosfera. In seguito viene tracciato il quadro normativo di riferimento applicato alle emissioni industriali e all’incenerimento; a questo si aggiunge un excursus storico volto a ricostruire le tappe dell’evoluzione della normativa sui rifiuti sia a livello Europeo che a livello Italiano. Viene infine descritta dettagliatamente la tematica dei rifiuti speciali e le caratteristiche a questi connesse. A questa panoramica generale segue una descrizione del Centro Ecologico Baiona (Ravenna), in particolare del termovalorizzazione F3 e nello specifico il sistema di abbattimento degli ossidi di azoto presente in impianto. La parte centrale del lavoro di tesi, in accordo con l’obbiettivo di revisione dell’impianto che HERAmbiente si propone di realizzare, riguarda la verifica dimensionale della sezione di depurazione fumi, in particolare del filtro elettrostatico e del filtro a maniche. Alla verifica segue una descrizione delle linee guida per un nuovo sistema di abbattimento degli NOx. A conclusione dell’elaborato di tesi vengono presentate, con una valutazione tecnica ed una realistica estimazione economica, due proposte di costruzione di un sistema di riduzione catalitica selettiva in grado di soddisfare concretamente gli obbiettivi dell’azienda.

Circa l'ottanta percento dell'energia elettrica viene ancora prodotta a livello globale da impianti di combustione. Tra gli inquinanti più pericolosi per la salute umana, che vengono immessi in ambiente, ci sono gli ossidi di zolfo e di azoto, che nella maggior parte dei casi vengono abbattuti con tecniche convenzionali del tipo SCR (Selective Catalytic Reduction) per gli NOx e FGD (Flue Gas Desulphurisation) per gli SOx. In questo elaborato è stata analizzata una tecnica di abbattimento alternativa, la tecnologia EBFGT (Electron Beam Flue Gas Treatment), che sfrutta l'irraggiamento mediante un flusso di elettroni, prodotti da un acceleratore lineare, per la rimozione degli inquinanti tramite reazioni chimiche che avvengono tra il fascio dei gas di scarico e quello degli elettroni irradiati. Questa tecnica nasce in Giappone negli anni '70 e si sviluppa dapprima su impianti pilota e poi su scala industriale, grazie alle ottime efficienze di rimozione che vengono raggiunte nei vari esperimenti. I vantaggi di questo processo risiedono, principalmente, nella capacità di rimozione simultanea degli inquinanti e nella produzione di un sottoprodotto che può essere riutilizzato come fertilizzante agricolo (al contrario delle tecniche convenzionali in cui vengono rilasciati inquinanti secondari dopo l'abbattimento). È possibile rimuovere simultaneamente con tale tecnica anche altre sostanze tossiche, come le sostanze organiche volatili (VOC), gli idrocarburi policiclici (IPA) e le diossine. E’ infine possibile realizzare tecniche di rimozione ibride in cui il processo di irraggiamento con fasci elettronici può essere integrato con i processi convenzionali limitando notevolmente i costi rispetto ai singoli trattamenti e garantendo un’economia circolare, grazie alla produzione di un sottoprodotto riutilizzabile in agricoltura.

La tesi è focalizzata sull'iniezione di acqua in camera di combustione delle turbine a gas; l'iniezione di acqua ha lo scopo di limitare la temperatura in camera di combustione per ridurre gli ossidi di azoto ed ottenere contemporaneamente un incremento delle prestazioni. La parte iniziale della tesi è dedicata alla descrizione degli ossidi di azoto come composti inquinanti, gli effetti principali sull'ambiente e la cinetica chimica che porta alla loro formazione. Segue quindi una descrizione generale dei gruppi turbogas con particolare riferimento all'architettura della camera di combustione e alle tecnologie utilizzate per la riduzione degli ossidi di azoto. Nella parte centrale è introdotta la descrizione matematica del modello evaporativo a singola goccia utilizzato per determinare l'andamento delle principali grandezze coinvolte nel processo analizzato; in particolare è stato sviluppato un codice di calcolo con l'ausilio del software MATLAB per determinare il punto di fine evaporazione delle gocce introdotte. Con il codice ottenuto sono state effettuate simulazioni al variare delle condizioni operative del turbogas ed ambientali; le simulazioni effettuate hanno permesso l'individuazione del caso più sfavorevole in termini di input per la velocità di evaporazione ed hanno portato ad una stima del diametro limite della goccia che assicura la completa evaporazione entro una determinata quota spaziale. L'evaporazione deve essere completa per evitare l'ingresso di gocce residue a contatto diretto con la zona di fiamma. Nella parte finale sono state effettuate delle simulazioni tramite l'ausilio del software Thermoflex per determinare le variazioni delle principali grandezze operative del turbogas in seguito all'iniezione di acqua e i risultati ottenuti sono stati poi confrontati con il ciclo base.

L’impatto che le emissioni di origine industriale hanno sulla qualità dell’aria è uno degli argomenti centrali di questi decenni, per questo il presente studio si propone di valutare ed analizzare con modelli matematici le emissioni di un impianto di stoccaggio di gas naturale interrato nella zona della provincia di Bologna e il loro impatto sulla qualità dell’aria. Questa tipologia di impianto consente l’immagazzinamento di gas naturale in un giacimento sotterraneo, ricoprendo un ruolo fondamentale nella filiera del gas naturale perché permette di rispondere con flessibilità alle esigenze stagionali: si ha compressione e iniezione del gas nei pozzi durante la stagione estiva ed estrazione e trattamento durante la stagione invernale. Le emissioni principali durante la fase di stoccaggio sono metano, NOx e CO (questi ultimi due inquinanti sono presenti solo nel caso in cui sia utilizzato gas naturale anche per il funzionamento delle turbine di compressione). Gli inquinanti su cui questo studio si è focalizzato sono gli Ossidi di Azoto che l’impianto produce durante la fase compressione. Il modello utilizzato per simulare la dispersione in aria degli inquinanti è LAPMOD (LAgrangian Particle MODel) con il quale sono state caratterizzate le possibili sorgenti di emissione nell’area analizzata: l’impianto di stoccaggio, una strada ed un’altra grande industria nella zona. Lo studio procede con la validazione del modello e la valutazione dei contributi che ogni sorgente ha sulla qualità dell’aria, il confronto tra i risultati ottenuti dal modello con i valori misurati in una campagna di monitoraggio della qualità dell’aria realizzata dalla ditta di stoccaggio nel 2017 ed infine con l’analisi delle mappe di isoconcentrazione risultanti dal modello.