ITPD20120125A1 - Apparecchiatura e procedimento per il controllo di contaminanti in un flusso di gas. - Google Patents

Description

APPARECCHIATURA E PROCEDIMENTO PER IL CONTROLLO DI

CONTAMINANTI IN UN FLUSSO DI GAS

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne una apparecchiatura ed un procedimento per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, secondo il preambolo delle rispettive rivendicazioni indipendenti. L’apparecchiatura ed il procedimento di cui trattasi sono destinati ad essere vantaggiosamente impiegati per il controllo delle sostanze contaminanti e/o odorigene, presenti all’interno di emissioni gassose fredde, ed in particolare per l’abbattimento delle S.O.V. (Sostanze Organiche Volatili), delle S.I.V. (Sostanze Inorganiche Volatili) e delle sostanze odorigene presenti all’interno di un flusso di gas destinato ad esempio ad essere convogliato in atmosfera.

Più in dettaglio, l’apparecchiatura ed il procedimento secondo la presente invenzione trovano applicazione in numerosi settori, quali ad esempio i settori dell’industria chimica, petrolchimica, conciaria e metalmeccanica per il trattamento di gas sviluppati durante processi industriali, il settore dell’automotive per il trattamento dei gas di scarico dei veicoli, il settore della ristorazione e della panificazione per l’abbattimento dei fumi e degli odori sviluppati nelle cucine e nei forni, il settore agricolo e zootecnico in particolare per l’abbattimento degli odori derivanti dagli allevamenti, il settore della gestione dei rifiuti, in particolare nel trattamento delle arie dei processi di compostaggio, oppure il settore della depurazione dei reflui civili ed industriali, in particolare per il trattamento di disinquinamento e la rimozione degli odori dalle emissioni prodotte dalle vasche di depurazione e di trattamento fanghi.

Stato della tecnica

Sia in ambito industriale che civile à ̈ da tempo sentito il problema di ridurre le sostanze contaminanti e/o odorigene presenti nelle emissioni gassose rilasciate nell’atmosfera, al fine di contenere l’impatto ambientale dovuto a tali emissioni ed al fine di ridurre il disagio olfattivo da esse arrecato alle persone che occupano le zone interessate dalle ricadute di tali emissioni.

Allo scopo, negli ultimi decenni sono state messe a punto numerose apparecchiature atte ad agire sulle emissioni gassose per ridurre la concentrazione di sostanze contaminanti e/o odorigene in esse presenti. Tradizionalmente tali apparecchiature si basano su due principi di funzionamento principali, ovvero la separazione dei contaminanti dal flusso gassoso, ad esempio per trasferimento di materia mediante processi di assorbimento (scrubber), adsorbimento, filtrazione convenzionale o per via elettrostatica, e la trasformazione dei contaminanti in specie chimiche caratterizzate da minori effetti nocivi sull’ambiente e sulle persone, ad esempio mediante processi ossidativi, che possono impiegare combustibili supplementari (combustione o termodistruzione) o ossidanti semplici, quali aria o ossigeno, eventualmente assistiti dalla presenza di catalizzatori eterogenei.

Generalmente, i processi ossidativi tendono alla trasformazione completa delle S.O.V. in acqua ed anidride carbonica, aventi un impatto ambientale minimo ed assenza di odori, ed alla trasformazione delle S.I.V. eventualmente presenti nei flussi di gas trattati, tra le quali le sostanze più comuni sono il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto e di zolfo, l’ammoniaca e l’acido solfidrico, in composti di ossidazione massima, i quali possono essere successivamente rimossi.

I processi ossidativi, tuttavia, così come tutti i processi di trasformazione chimica, sono caratterizzati da una propria efficienza e, in generale, non sono in grado di coinvolgere la totalità delle specie chimiche contaminanti presenti e, spesso, non avvengono in maniera tale da produrre una ossidazione completa. Le emissioni gassose trattate mediante apparecchiature facenti uso dei processi ossidativi, pertanto, comprendono generalmente, oltre ai prodotti di ossidazione completa, anche sostanze derivanti dalla parziale ossidazione delle specie chimiche contaminanti presenti nelle emissioni gassose prima del loro trattamento.

Pertanto, qualora i processi ossidativi presentino una scarsa efficienza, nelle emissioni gassose trattate permangono concentrazioni significative di prodotti di ossidazione parziale quali, ad esempio, alcoli, chetoni, aldeidi o acidi organici i quali, oltre a costituire sostanze contaminanti, sono caratterizzati da un elevato impatto odorigeno e possono recare un notevole disagio olfattivo agli occupanti delle zone di ricaduta delle suddette emissioni.

Negli ultimi anni, pertanto, molti sforzi sono stati volti allo sviluppo di tecnologie capaci di ottenere trasformazioni di ossidazione quanto più complete possibili delle sostanze responsabili della contaminazione e dell’inquinamento atmosferici e, nello specifico, delle sostanze che producono anche indesiderati effetti olfattivi.

Un crescente interesse à ̈ stato in particolare rivolto all’impiego di dispositivi generatori di Plasma Non Termico (NTP: Non Thermal Plasma), ovvero un plasma prodotto da scariche elettriche in aria a temperatura e pressione ambiente. Le specie reattive presenti in questo tipo di plasma (ossigeno atomico, radicali OH, ozono, superossido, etc.) hanno infatti un forte potere ossidante non solo nei confronti di una grande varietà di composti contaminanti e/o inquinanti, compresi quelli refrattari ad altri tipi di trattamenti ossidativi, ma anche nei confronti di microorganismi biologici, quali ad esempio batteri e spore. Le tecnologie al plasma non termico presentano numerosi vantaggi quali, in particolare, i bassi costi di impianto e di manutenzione, l’alta efficienza energetica soprattutto nell’abbattimento di inquinanti presenti in bassa concentrazione nel flusso gassoso da trattare e, soprattutto, un ampio spettro di applicabilità.

Nel recente periodo, sono state pertanto messe a punto apparecchiature per l’abbattimento di composti organici volatili e per la rimozione di composti odorigeni presenti all’interno di flussi gassosi, le quali sono dotate di dispositivi generatori di plasma non termico.

Sono noti ad esempio, dal brevetto US6991771, una apparecchiatura ed un procedimento di quest’ultimo tipo noto per l’abbattimento di ossidi di azoto, di mercurio e di anidride solforosa presenti in un flusso di gas. In particolare, l’apparecchiatura ivi descritta comprende un dispositivo generatore di plasma non termico, preferibilmente del tipo a scarica a barriera dielettrica (DBD: Dielectric Barrier Discharge), un dispositivo di assorbimento (scrubber) ed un precipitatore elettrostatico umido (WESP: Wet Electro-Static Precipitator). Il procedimento comprende una prima fase di ossidazione di almeno una parte degli ossidi di azoto ad acido nitrico e di almeno una parte dell’anidride solforosa ad acido solforico, una seconda fase di assorbimento di almeno una parte degli ossidi di azoto e dell’anidride solforosa mediante una soluzione di assorbimento a base di ammoniaca ed una fase di abbattimento dei fumi azotati e contenenti ossido di mercurio mediante il precipitatore elettrostatico.

L’apparecchiatura ed il procedimento sopra brevemente descritti si sono dimostrati tuttavia nella pratica non scevri di inconvenienti. In particolare, il procedimento à ̈ particolarmente complesso da eseguire e l’apparecchiatura richiesta per la sua realizzazione à ̈ caratterizzata da un notevole ingombro a fronte di modeste portate di gas trattate. Ciò si traduce in elevati costi di realizzazione e di manutenzione dell’apparecchiatura, nonché in elevati costi di funzionamento dell’apparecchiatura stessa per realizzare il procedimento di cui sopra.

Sono inoltre noti procedimenti per il controllo di contaminanti in un flusso di gas i quali prevedono l’insufflazione all’interno di un condotto principale, entro cui scorre un flusso di gas contaminato da trattare, di un flusso ausiliario di gas contenente specie chimiche ossidanti, il quale à ̈ generato esternamente al condotto principale. Tali procedimenti consentono la riduzione della concentrazione di specie chimiche contaminanti presenti nel flusso di gas trattato in quanto producono una parziale ossidazione dei contaminanti mediante le specie chimiche ossidanti introdotte nel condotto principale con il flusso di gas ausiliario ed in quanto provocano una diluizione del flusso di gas contaminato con un flusso non contaminato. L’efficacia di abbattimento delle specie chimiche contaminanti mediante tale procedimento à ̈ piuttosto contenuta. La concentrazione delle specie chimiche contaminanti presenti nel flusso di gas trattato, infatti, diminuisce principalmente per effetto della diluizione, mentre di fatto la quantità di specie chimiche contaminanti trasportate dal flusso di gas trattato ed eventualmente immesse nell’atmosfera à ̈ solo parzialmente ridotta per effetto dell’ossidazione.

Presentazione dell’invenzione

In questa situazione il problema alla base della presente invenzione à ̈ pertanto quello di eliminare i problemi della tecnica nota sopra citata, mettendo a disposizione una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, la quale consenta di abbattere, in maniera estremamente efficace, le sostanze contaminanti, inquinanti e/o odorigene presenti in un flusso di gas.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, la quale consenta di trattare elevati volumi di gas a fronte di un ingombro ridotto.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, la quale sia semplice ed economica da realizzare ed operativamente del tutto affidabile.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una apparecchiatura, la quale mantenga elevate prestazioni nel tempo, anche sul lungo periodo, e garantisca una durevole efficacia nell’abbattimento delle sostanze contaminanti, inquinanti e/o odorigene presenti in un flusso gassoso anche al variare delle caratteristiche chimico fisiche del flusso gassoso.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una apparecchiatura che possa operare in continuo per il controllo delle emissioni contaminate, ma che possa anche essere attivata automaticamente solo nel caso in cui il flusso gassoso richieda un trattamento di depurazione.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un procedimento per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, il quale sia semplice ed efficace.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

la FIG. 1 mostra una vista schematica di una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 mostra una vista schematica di una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la presente invenzione, durante il suo impiego in un metodo per la calibrazione dei parametri di funzionamento dell’apparecchiatura stessa;

la FIG. 3 mostra una vista schematica in sezione di un particolare di un previsto dispositivo di generazione di specie chimiche ossidanti della apparecchiatura secondo la presente invenzione, relativo ad un gruppo di condensatori alloggiati in rispettivi tubi di contenimento;

la FIG. 4 mostra una vista schematica frontale del dispositivo di Fig.3;

la FIG. 5 mostra una vista in sezione di un previsto tubo di contenimento del suddetto dispositivo di generazione, alloggiante al suo interno un condensatore.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni à ̈ stato indicato nel suo complesso con 1 una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, oggetto della presente invenzione.

L’apparecchiatura 1 ed il procedimento secondo l’invenzione sono destinati ad essere impiegati in molti e svariati settori, sia in ambito industriale che in ambito civile, allo scopo di produrre emissioni di minor impatto ambientale e/o che non provochino disagio olfattivo.

In particolare, l’apparecchiatura 1 ed il procedimento in accordo con la presente invenzione possono trovare utile applicazione per ridurre la concentrazione in fase vapore di contaminanti organici e/o inorganici e/o di sostanze odorigene presenti in flussi gassosi prodotti ad esempio nelle industrie chimiche, petrolchimiche, conciarie, metalmeccaniche, automobilistiche, manifatturiere del legno o alimentari, nei processi industriali per la produzione di pitture e vernici o per la produzione di materie plastiche, negli impianti di depurazione di reflui industriali e/o civili, negli impianti di deposito e trattamento rifiuti, nelle autocarrozzerie e negli impianti di verniciatura, nonché nel settore dell’agricoltura e della zootecnia, ad esempio negli allevamenti, e negli impianti di compostaggio.

L’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione potrà essere impiegata da sola o in combinazione con altre apparecchiature per il trattamento delle emissioni gassose poste a monte e/o a valle dell’apparecchiatura 1 stessa, senza per questo uscire dall’ambito di tutela definito dalla presente privativa.

L’apparecchiatura 1 à ̈ stata principalmente studiata per essere impiegata per il controllo di contaminanti in flussi gassosi freddi, ovvero in flussi gassosi aventi una temperatura tipicamente inferiore a 60°C e, in particolare, compresa preferibilmente tra – 5°C e 35°C. Tuttavia, la stessa apparecchiatura 1 potrà trovare impiego anche per il controllo di contaminanti in flussi gassosi aventi temperature più elevate, quali ad esempio i fumi di combustione, come verrà meglio spiegato nel seguito.

L’apparecchiatura 1, costituendo elemento aggiuntivo rispetto alla struttura convenzionale di una emissione convogliata, si presta per essere installata anche su impianti di emissione già esistenti.

Con il termine contaminanti si dovrà intendere nel seguito qualsiasi sostanza nociva o comunque dannosa per l’ambiente e/o per la salute degli uomini e degli animali contenuta in un flusso di gas da trattare in concentrazioni superiori a quelle del fondo naturale.

Con particolare riferimento alle figure allegate, l’apparecchiatura 1 per il controllo di contaminanti in un flusso di gas (tipicamente, aria) comprende un condotto principale 2 per il trasporto di un flusso principale F di gas contaminato ed uno o più dispositivi di generazione 3 di specie chimiche ossidanti, atti a generare specie chimiche ossidanti, ciascuno collegato al condotto principale 2 ed atto ad immettere tali specie ossidanti nel flusso principale F di gas che scorre all’interno di quest’ultimo.

In accordo con l’idea alla base della presente invenzione, l’apparecchiatura 1 comprende inoltre uno o più circuiti di by-pass 4, dotati ciascuno di almeno una apertura di ingresso 5 e di almeno una apertura di uscita 6 in collegamento con il condotto principale 2. Il circuito di by-pass 4 à ̈ atto ad essere percorso da un flusso secondario Fbdi gas, il quale à ̈ una frazione del flusso principale F che scorre all’interno del condotto principale 2 estratta dal condotto principale 2 attraverso l’apertura di ingresso 5 e re-immessa nel condotto principale 2 attraverso l’apertura di uscita 6, posta a valle dell’apertura di ingresso 5 rispetto alla direzione di avanzamento X del flusso principale F di gas contaminato nel condotto principale 2. Allo scopo, l’apparecchiatura 1 comprende mezzi di circolazione 7, atti a far scorrere il flusso secondario Fbdi gas dall’apertura di ingresso 5 all’apertura di uscita 6.

Il circuito di by-pass 4 potrà essere dotato di più aperture di ingresso 5 per estrarre il flusso secondario Fbin corrispondenza di più punti distanziati lungo il condotto principale 2 e di più aperture di uscita 6 per re-immettere il flusso secondario Fbin corrispondenza di più punti distanziati lungo il condotto principale 2.

Il dispositivo di generazione 3 di specie chimiche ossidanti à ̈ posto ad intercettazione del circuito di by-pass 4 e separa, in particolare, in quest’ultimo un ramo di aspirazione 17 ed un ramo di mandata 18 rispetto al condotto principale 2. Il dispositivo di generazione 3 à ̈ atto ad immettere nel flusso secondario Fbspecie chimiche ossidanti in una quantità maggiore rispetto alla quantità necessaria per realizzare una efficace ossidazione delle specie chimiche contaminanti contenute in quest’ultimo. Una prima quantità di base delle specie chimiche ossidanti immesse nel flusso secondario Fbà ̈ atta a reagire con le specie chimiche contaminanti contenute nel flusso secondario Fbstesso ed una seconda quantità in eccesso delle specie chimiche ossidanti, ovvero la parte delle specie chimiche ossidanti rimanente dopo che queste ultime hanno reagito con i contaminanti presenti nel flusso secondario Fb, à ̈ atta ad essere trasportata dal flusso secondario Fbnel flusso principale F. La seconda quantità in eccesso delle specie chimiche ossidanti immessa nel flusso principale F à ̈ quindi in grado di reagire con le sostanze contaminanti presenti nel flusso principale F, ossidandole.

Al fine di favorire un’intima miscelazione del flusso di gas secondario Fbproveniente dal circuito di by-pass 4 e contenente la seconda quantità in eccesso di specie chimiche ossidanti, con il flusso di aria principale F, l’apparecchiatura 1 comprende primi mezzi di miscelazione 8 disposti nel condotto principale 2, a valle dell’apertura di uscita 6.

Vantaggiosamente, i primi mezzi di miscelazione 8 sono di tipo passivo, non comprendendo agitatori meccanici o simili, e sono atti a favorire un intimo contatto tra la quantità in eccesso di specie ossidanti trasportate dal flusso secondario Fbe la porzione del flusso di gas F non trattata. Allo scopo, i primi mezzi di miscelazione 8 comprendono preferibilmente un dispositivo di miscelazione dotato di una struttura a maglie e/o dotata di cavità passanti regolari, quale ad esempio una struttura di tipo alveolare. Il dispositivo può essere ad esempio costituito da corpi sovrapposti con le maglie e/o le cavità passanti disposte in maniera sfalsata per creare percorsi obbligati del gas a zig-zag, oppure può essere costituito da matasse di fili o reti o corpi di riempimento contenuti in appositi cestelli. Il dispositivo di miscelazione à ̈ vantaggiosamente caratterizzato da una elevata area superficiale e da basse perdite di carico e può essere realizzato ad esempio in ceramica, vetro, plastica o acciaio.

L’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione à ̈ quindi atta ad agire direttamente solamente su una frazione del flusso globale di gas contaminato da trattare che fluisce all’interno del condotto principale 2, ovvero solamente sul flusso secondario Fbche fluisce nel circuito di by-pass 4, generando in esso specie chimiche ossidanti. La stessa apparecchiatura 1 agisce inoltre indirettamente sul restante flusso di gas contaminato F, mediante il flusso secondario di gas Fbtrattato che viene re-immesso nel condotto principale 2, nel quale flusso secondario Fbà ̈ presente una concentrazione di specie chimiche ossidanti residue in grado di ossidare le specie chimiche contaminanti presenti nella rimanente porzione del flusso principale F non trattata. L’interazione di tali specie chimiche ossidanti residue con i contaminanti presenti nella porzione del flusso di gas principale F non trattata à ̈ favorita da un’intima miscelazione del flusso secondario Fbre-immesso nel condotto principale 2 con il flusso principale F che in esso fluisce, resa possibile dai primi mezzi di miscelazione 8.

L’apparecchiatura 1 in accordo con la presente invenzione à ̈ pertanto in grado di abbattere i contaminanti presenti in elevate portate di gas, a fronte di un ingombro ridotto, dal momento che solamente una porzione del flusso totale di gas che si desidera trattare à ̈ sottoposta all’azione diretta del dispositivo di generazione 3.

Vantaggiosamente, la portata del flusso secondario Fb, estratto dal flusso principale F e fatto fluire attraverso il circuito di by-pass 4, à ̈ compresa tra il 20% e l’80%, e solitamente tra il 30% ed il 60%, della portata del flusso principale F.

La portata del flusso di gas secondario Fbestratta dal flusso principale F e destinata ad essere trattata direttamente nel circuito di by-pass 4 potrà variare in funzione delle specifiche condizioni di utilizzo dell’apparecchiatura 1 ed in funzione di specifiche scelte procedurali che potranno essere effettuate di volta in volta. In particolare, la portata del flusso di gas secondario Fbpotrà essere determinata, ad esempio, in funzione del tipo e della concentrazione di contaminanti presenti nel flusso di gas principale F ed in funzione della concentrazione massima di sostanze contaminanti tollerata nel flusso di gas principale a seguito del trattamento F’, ovvero a valle dei primi mezzi di miscelazione 8. Inoltre, la portata del flusso secondario Fbpotrà essere ad esempio ridotta incrementando la concentrazione di specie chimiche ossidanti generate dal dispositivo di generazione 3, e, di conseguenza, la concentrazione di specie chimiche ossidanti in eccesso rispetto al carico di contaminanti da ossidare presenti nel flusso secondario Fbche vengono introdotte nel flusso secondario Fbe quindi nel flusso principale F di gas. Pertanto, risultati confrontabili in termini di abbattimento dei contaminanti presenti nel flusso principale F di gas da trattare possono essere nella pratica ottenuti con portate diverse del flusso secondario Fb.

In accordo con una forma di realizzazione preferenziale dell’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione, il dispositivo di generazione 3 di specie chimiche ossidanti comprende uno o più condensatori 9, ciascuno dei quali à ̈ elettricamente collegato a mezzi di alimentazione. Il numero di condensatori 9 previsti nel dispositivo di generazione 3 dipende dalle condizioni di utilizzo dell’apparecchiatura 1 e dalle specifiche scelte procedurali. Preferibilmente il dispositivo di generazione 3 comprende generalmente una pluralità di condensatori 9, come meglio spiegato nel seguito.

I mezzi di alimentazione, di per sé noti al tecnico del settore e per questo non ripresi qui in dettaglio, sono atti ad alimentare elettricamente i condensatori 9, in particolare con frequenze, forme d’onda e tensioni determinate in funzione delle condizioni di funzionamento dell’apparecchiatura 1.

Il flusso secondario Fbscorre preferibilmente attraverso il dispositivo di generazione 3, a contatto con i condensatori 9, in regime turbolento, contraddistinto da un numero di Reynolds pari ad almeno 5000.

Il regime turbolento favorisce la generazione di specie chimiche ossidanti nel flusso di gas secondario Fbad opera di ciascun condensatore 9. di La zona di ionizzazione di ciascun condensatore, ovvero la zona entro cui ciascun condensatore esplica il proprio effetto ionizzante, infatti, interessa l’immediato intorno del condensatore e si esaurisce entro alcuni millimetri di distanza dalla superficie esterna del condensatore stesso. Il regime turbolento favorisce quindi un maggior ricambio dello strato di gas che lambisce la superficie esterna dei condensatori, ovvero dello strato di gas che attraversa la zona di ionizzazione, consentendo con ciò la generazione di un maggior numero di specie chimiche ossidanti e migliorando l’efficienza di ossidazione ottenibile con l’impiego dell’apparecchiatura 1.

Preferibilmente, ciascun condensatore 9 comprende una coppia di armature cilindriche, di cui una prima armatura interna 12 ed una seconda armatura esterna 13 controfacciata alla prima, separate da un dielettrico, tra le quali à ̈ realizzata una tensione a polarità alternata per caricare le armature di segno alternativamente positivo e negativo. Ciascun condensatore 9 presenta quindi, attorno alla propria armatura esterna 13, una corona di ionizzazione, ovvero una zona di ionizzazione avente la forma di una corona che si sviluppa per la lunghezza del condensatore 9 stesso.

Operativamente, i condensatori 9 ionizzano il gas che fluisce a contatto con essi, generando in quest’ultimo una pluralità di specie chimiche ionizzate che hanno proprietà ossidanti. Più in dettaglio, le molecole di gas sottoposte all’azione dei condensatori 9 hanno asse elettrico che si mette a rincorrere le linee di forza del campo elettrico generato dai condensatori 9, le quali sono variabili nel tempo e nello spazio attorno ai condensatori 9 stessi. Questo genera la vibrazione delle molecole, aumentando l’energia nelle collisioni tra le molecole stesse. Dagli urti tra le molecole che derivano da questa vibrazione si ottengono nell’intorno del condensatore una pluralità di specie ioniche. Alla temperature ambiente l’energia scambiata nei complessi di collisione tra le molecole à ̈ molto piccola, e quindi la probabilità di formazione di specie ioniche à ̈ bassa. Nel campo elettrico oscillante prodotto da ciascun condensatore 9 le molecole di gas si orientano allineandosi lungo le linee del campo variabile nel tempo. Di conseguenza le collisioni dovute alla vibrazione di polarizzazione delle molecole sono più energiche e la formazione di specie ioniche à ̈ più frequente. Le specie ioniche così formate, a causa della loro elevata reattività, si possono ricombinare tra loro e/o con altre molecole presenti nell’aria formando dei grappoli di molecole, ovvero dei cluster. Molte delle specie che si formano in questo modo, anche se non sono in forma ionica, possiedono forti capacità ossidanti. L’energia per realizzare queste aggregazioni à ̈ derivata sia dalla agitazione termica sia dagli urti tra gli ioni molecolari.

Le specie chimiche ossidanti generate dai condensatori 9 si presentano quindi principalmente nella forma molecolare e nella forma di cluster.

Tali specie chimiche ossidanti hanno un tempo di vita sufficientemente elevato che consente loro di svolgere la loro azione ossidante non solo all’interno del dispositivo di generazione 3 e nel ramo di mandata 18 del circuito di by-pass 4, ma anche all’interno del condotto principale 2, una volta trasportate dal flusso secondario Fbin quest’ultimo e miscelate con il flusso di gas principale F mediante i primi mezzi di miscelazione 8.

Generalmente le specie chimiche ossidanti generate dal dispositivo di generazione 3 nel flusso di gas secondario Fbhanno un tempo di vita compreso tra 2 e 10 secondi. Vantaggiosamente, almeno il 50% delle suddette specie chimiche ossidanti ha un tempo di vita di almeno 5 secondi.

La lunghezza del ramo di mandata 18 del circuito di by-pass 4 e la velocità del flusso secondario Fbsaranno tali da consentire alle specie ossidanti generate dal dispositivo di generazione 3 di raggiungere il condotto principale 2 entro un intervallo di tempo decisamente inferiore al tempo di vita medio delle specie ossidanti stesse.

Il dispositivo di generazione 3 comprende inoltre preferibilmente uno o più tubi cilindrici di contenimento 11, ciascuno dei quali alloggia al suo interno un condensatore 9 ed à ̈ disposto con il proprio asse parallelo alla direzione di avanzamento del flusso secondario Fbper essere attraversato assialmente da quest’ultimo. Il gas che attraversa il dispositivo di generazione 3 à ̈ convogliato a fluire nell’intercapedine definita tra ciascun tubo di contenimento 11 e la superficie esterna del corrispondente condensatore 9. Vantaggiosamente ciascun condensatore 9 à ̈ trattenuto in posizione all’interno del corrispondente tubo di contenimento 11 da distanziatori 31.

Il tubo di contenimento 11 à ̈ vantaggiosamente sagomato in modo tale da favorire l’instaurarsi del suddetto regime turbolento nel gas che lambisce il condensatore 9, come illustrato a mero titolo di esempio nella Figura 5.

Vantaggiosamente, la parete interna del tubo di contenimento 11 potrà presentare rugosità o canali o protuberanze 22 realizzate sia per lavorazione del materiale costituente il tubo di contenimento 11, sia mediante sovrapposizione lungo la superficie interna di uno o più strati di materiale ceramico, plastico o metallico. Possono essere inoltre previsti una pluralità di setti o alette atti a favorire la turbolenza del flusso di gas che attraversa il tubo di contenimento 11 e/o atti a costringere tale flusso di gas a seguire un percorso obbligato attorno al condensatore 9, ad esempio con andamento elicoidale.

In particolare, il diametro interno del tubo di contenimento 11 à ̈ preferibilmente dimensionato in modo tale da ridurre la sezione di passaggio del gas, ovvero in modo tale da determinare la formazione di una intercapedine di passaggio del gas tra la parete perimetrale esterna del condensatore 9 e la parete interna del tubo di contenimento 11 in cui il flusso del gas à ̈ fortemente influenzato dalle pareti stesse, comportando con ciò un elevato valore del numero di Reynolds. In tal modo, una maggior quantità di gas che attraversa il dispositivo di generazione 3 à ̈ costretta ad attraversare la corona di ionizzazione definita attorno a ciascun condensatore 9.

Grazie a tali accorgimenti, il dispositivo di generazione 3 à ̈ in grado di generare nel flusso di gas secondario Fbuna maggior quantità di specie chimiche ossidanti, migliorando con ciò l’efficienza di ossidazione dell’apparecchiatura 1.

Queste vantaggiose caratteristiche del dispositivo di generazione 3 sopra descritte, ovvero la capacità di aumentare la concentrazione di specie chimiche ossidanti generate dal dispositivo grazie alla creazione di un flusso in regime turbolento che lambisce i condensatori, in particolare mediante l’alloggiamento di ciascun condensatore all’interno di un corrispondente tubo di contenimento di adeguato diametro e/o adeguatamente sagomato, sono di per sé stesse sfruttabili nell’impiego del dispositivo in un qualunque condotto o camera e per il trattamento di qualsiasi fluido, sia esso un gas o un liquido, contenente specie chimiche contaminanti o meno.

Come precedentemente anticipato, il dispositivo di generazione 3 comprende preferibilmente una pluralità di condensatori 9, i quali sono disposti all’interno di rispettivi tubi di contenimento 11 posti l’uno affiancato all’altro ed operano in parallelo, cosicché il flusso di gas secondario Fbà ̈ ripartito tra i tubi di contenimento 11 e fluisce assialmente all’interno di questi ultimi, a contatto con i condensatori 9. Il gas che fuoriesce da ciascun tubo di contenimento 11 e che à ̈ stato reso ossidante dal condensatore 9 in esso contenuto, pertanto, non fluisce attraverso un secondo tubo di contenimento 11, ma à ̈ direttamente trasportato verso il condotto principale 2 attraverso il ramo di mandata 18 del circuito di by-pass 4.

Il dispositivo di generazione 3 comprende, in particolare, una struttura di supporto 14 su cui sono montati i tubi di contenimento 11 ed i condensatori 9, ciascuno di questi ultimi alloggiato all’interno di un corrispondente tubo di contenimento 11. La struttura di supporto 14 potrà ad esempio comprendere una base 15 sulla quale sono ricavati una pluralità di fori passanti 16 ciascuno comunicante con un rispettivo tubo di contenimento 11, come illustrato a puro titolo esemplificativo nelle Figure 3 e 4, cosicché il flusso secondario Fbdi gas che fluisce attraverso il ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass 4 à ̈ forzato attraverso i fori passanti 16 della base 15 della struttura di supporto 14 del dispositivo di generazione 3 verso l’interno dei tubi di contenimento 11 contenenti i condensatori 9.

La struttura di supporto 14 del dispositivo di generazione 3 potrà presentare forma e caratteristiche costruttive diverse rispetto a quelle sopra brevemente descritte, purché sia comunque atta a convogliare il flusso di gas secondario Fbverso l’interno dei tubi di contenimento 11 da essa sorretti.

Al fine di favorire una distribuzione quanto più omogenea possibile delle specie chimiche ossidanti generate dal dispositivo di generazione 3 all’interno del flusso di gas secondario Fbche viene trasportato attraverso il ramo di mandata 18 verso il condotto principale 2, il dispositivo di generazione 3 comprende vantaggiosamente secondi mezzi di miscelazione 10, posti a valle dei tubi di contenimento 11, per miscelare il gas contenente specie chimiche ossidanti che fuoriesce da questi ultimi.

Qualora si verificasse un mal funzionamento di uno dei condensatori 9, per cui quest’ultimo non fosse in grado di generare specie chimiche ossidanti nel gas che attraversa il tubo di contenimento 11 entro cui à ̈ alloggiato, i secondi mezzi di miscelazione 10 favoriscono la miscelazione del gas che fuoriesce da tutti i tubi di contenimento 11, evitando in tal modo che si possano creare all’interno del flusso di gas secondario Fbtrattato porzioni di gas prive di specie chimiche ossidanti.

Il dispositivo di generazione 3 potrà inoltre comprendere, oltre ai condensatori 9, ulteriori mezzi per la produzione di specie chimiche ossidanti, quali ad esempio sorgenti UV e/o convertitori catalitici e/o generatori di ozono, sfruttando lo stesso principio di generare un quantitativo di specie ossidanti in eccesso rispetto a quelle necessarie alla ossidazione dei contaminanti presenti nel flusso di gas secondario Fb. Vantaggiosamente, l’apparecchiatura 1 potrà comprendere mezzi di iniezione 23 di un flusso di gas ausiliario, preferibilmente ossigeno, collegati al ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass 4, i quali sono atti ad insufflare quantità controllate di gas ausiliario all’interno del ramo di aspirazione 17. Preferibilmente i mezzi di iniezione 23 comprendono una valvola 24 per consentire, interrompere e regolare l’alimentazione di gas ausiliario al ramo di aspirazione 17.

L’aumento della portata del flusso di gas che attraversa il dispositivo di generazione 3 e, in particolare, l’incremento della concentrazione di ossigeno presente in tale flusso di gas à ̈ infatti in grado di aumentare l’efficienza di produzione di specie ossidanti nel flusso di gas stesso.

L’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione comprende inoltre vantaggiosamente un prima apertura di campionamento 19 ricavata nel ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass 4 ed una seconda apertura di campionamento 20 ricavata nel ramo di mandata 18 dello stesso circuito di by-pass. Preferibilmente, l’apparecchiatura 1 comprende inoltre almeno una terza apertura di campionamento 21 ricavata nel condotto principale 2, a valle dei primi mezzi di miscelazione 8.

L’apparecchiatura 1 comprende inoltre mezzi di rilevamento (non illustrati) atti ad essere introdotti nel ramo di aspirazione 17 e/o nel ramo di mandata 18, rispettivamente attraverso la prima e/o la seconda apertura di campionamento per rilevare le caratteristiche chimico-fisiche del flusso secondario Fba monte e/o a valle del dispositivo di generazione 3, oppure atti ad essere introdotti nel condotto principale attraverso la terza apertura di campionamento 21 per rilevare le caratteristiche chimicofisiche del flusso principale trattato F’, a valle dei primi mezzi di miscelazione 8. In particolare, i mezzi di rilevamento comprendono sensori di tipo specifico e/o aspecifico atti a rilevare la concentrazione di specie chimiche contaminanti presenti nel flusso secondario Fba monte e/o a valle del dispositivo di generazione 3 e nel flusso principale trattato F’, a valle dei primi mezzi di miscelazione 8.

I mezzi di rilevamento possono inoltre comprendere vantaggiosamente sonde per la misurazione della temperatura o dell’umidità e strumenti per la misurazione della pressione e della velocità del flusso di gas nei punti di campionamento.

Mediante i mezzi di rilevamento à ̈ possibile monitorare nel tempo il funzionamento dell’apparecchiatura 1.

Vantaggiosamente, l’apparecchiatura 1 comprende mezzi di controllo della temperatura 25 del flusso secondario Fb, i quali sono collegati al ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass 4. I mezzi di controllo della temperatura 25 comprendono ad esempio uno scambiatore di calore e sono atti a riscaldare ovvero a raffreddare il flusso di gas secondario Fb, a seconda della temperatura rilevata dai mezzi di rilevamento nei punti di campionamento a monte e a valle del dispositivo di generazione 3, al fine di garantire le condizioni ottimali di funzionamento del dispositivo di generazione 3. Le caratteristiche fisiche del flusso di gas che attraversa il dispositivo di generazione 3, quali in particolare la temperatura e l’umidità, influiscono infatti sul funzionamento del dispositivo di generazione 3, ovvero sulla sua capacità di generare specie ossidanti all’interno del flusso gassoso che lo attraversa. Preferibilmente, la temperatura del flusso di gas secondario Fbà ̈ compresa tra -5°C e 35°C come precedentemente specificato.

Più in dettaglio, qualora l’apparecchiatura 1 sia impiegata per il controllo di contaminanti in un flusso di gas caldo, avente in particolare una temperatura superiore a 35°C, quali ad esempio i fumi di combustione, i mezzi di controllo della temperatura 25 sono atti a raffreddare il flusso di gas secondario Fb, prima che quest’ultimo sia introdotto nel dispositivo di generazione 3.

L’apparecchiatura 1 comprende inoltre mezzi di controllo dell’umidità 26 posti a monte del dispositivo di generazione 3 e, preferibilmente, disposti nel ramo di aspirazione 17. Vantaggiosamente, i mezzi di controllo dell’umidità 26 comprendono un nebulizzatore atto ad essere azionato quando i valori di umidità rilevati dai mezzi di rilevamento nei punti di campionamento a monte e/o a valle del dispositivo di generazione 3 scendono al di sotto di un valore di soglia prestabilito, preferibilmente pari ad un valore di umidità relativa di circa il 70%. Nel caso di flussi gassosi caratterizzati da un eccessivo contenuto di umidità, i mezzi di controllo dell’umidità 26 comprendono uno scambiatore di calore per asportare l’umidità in eccesso mediante condensazione.

I mezzi di circolazione 7 comprendono, ad esempio, un ventilatore. Preferibilmente i mezzi di circolazione 7 sono disposti ad intercettazione del ramo di aspirazione 17, per aspirare nel circuito di by-pass 4 il flusso secondario di gas Fb.

I mezzi di iniezione 23 di un flusso di gas ausiliario, i mezzi di controllo della temperatura 25, i mezzi di controllo dell’umidità 26 e la prima apertura di campionamento 19 possono essere disposti ciascuno nel ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass indifferentemente a monte o a valle dei mezzi di circolazione 7.

In accordo con una sua forma di realizzazione preferenziale, l’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione comprende una unità di controllo (non illustrata) collegata almeno ai mezzi di rilevamento, ai mezzi di circolazione 7 ed ai mezzi di alimentazione dei condensatori 9, la quale à ̈ atta a regolare la portata del flusso secondario Fbaspirato nel circuito di by-pass 4 dai mezzi di circolazione 7 e/o la frequenza e/o la forma d’onda e/o le tensioni applicate ai condensatori 9 dai mezzi di alimentazione, in funzione della concentrazione di specie chimiche contaminanti rilevata nel flusso secondario Fbdai mezzi di rilevamento a monte e a valle del dispositivo di generazione 3. Vantaggiosamente l’unità di controllo comprende un controllore logico programmabile ed à ̈ atta a ricevere i segnali provenienti dai mezzi di rilevamento ed a comandare di conseguenza il funzionamento dei mezzi di alimentazione dei condensatori 9 e dei mezzi di circolazione 7, al fine di garantire l’ottimale funzionamento del dispositivo di generazione 3 e, di conseguenza, la generazione di una quantità di specie ossidanti nel flusso di gas secondario Fbsufficiente ad abbattere le specie chimiche contaminanti presenti nel flusso secondario Fbe nel flusso principale F.

Preferibilmente, l’unità di controllo à ̈ inoltre collegata ai mezzi di iniezione 23 di un flusso di gas ausiliario, ai mezzi di controllo della temperatura 25 ed ai mezzi di controllo dell’umidità 26 e regola di conseguenza la quantità di gas ausiliario eventualmente introdotta nel circuito di by-pass 4, nonché la temperatura e l’umidità del flusso secondario di gas Fbin funzione delle caratteristiche chimico-fisiche del flusso secondario di gas Fbdi interesse rilevate dai mezzi di rilevamento.

Vantaggiosamente l’apparecchiatura 1 potrà inoltre comprendere uno o più filtri, disposti a monte del dispositivo di generazione 3 per la rimozione del particolato di maggiori dimensioni eventualmente presente nel flusso principale F o nel flusso secondario Fbdi gas.

Forma oggetto della presente invenzione anche un procedimento per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, in particolare mediante una apparecchiatura del tipo sopra descritto, di cui si manterranno nel seguito i medesimi riferimenti. Tale procedimento comprende le fasi operative descritte qui di seguito in dettaglio.

Inizialmente à ̈ prevista una fase di estrazione di un flusso di gas secondario Fbda un flusso di gas principale F contenente specie chimiche contaminanti. In particolare, il flusso di gas secondario Fbestratto, che à ̈ una frazione del flusso di gas principale F, à ̈ fatto preferibilmente fluire attraverso un circuito di by-pass 4.

Il procedimento comprende quindi una fase di generazione di specie chimiche ossidanti nel flusso di gas secondario Fb. In particolare, tali specie chimiche ossidanti vengono generate nel flusso di gas secondario Fbin quantità maggiore rispetto alla quantità necessaria per ossidare le specie chimiche contaminanti contenute in quest’ultimo. In una prima fase di abbattimento, le specie chimiche contaminanti (o almeno una parte delle specie chimiche contaminanti) presenti nel flusso di gas secondario Fbsono ossidate mediante una prima quantità di base delle specie chimiche ossidanti generate nella suddetta fase di generazione.

E’ quindi prevista una fase di reintroduzione nel flusso di principale F del flusso secondario di gas Fbcontenente una seconda quantità in eccesso di specie chimiche ossidanti ed una fase di miscelazione intima del flusso di gas secondario Fbcon il flusso principale F di gas contaminato.

In una seconda fase di abbattimento, le specie chimiche contaminanti (o almeno una parte delle specie chimiche contaminanti) presenti nel flusso principale F, il quale à ̈ stato miscelato con il flusso secondario Fb, sono ossidate mediante la seconda quantità in eccesso di specie chimiche ossidanti trasportate dal flusso secondario Fb.

Una volta attivato il dispositivo, le fasi sopradescritte si susseguono in maniera continua.

Il procedimento secondo la presente invenzione consente di abbattere in maniera rapida, sicura ed efficace le specie chimiche contaminanti presenti in un flusso gassoso generando solamente in una porzione di tale flusso gassoso specie chimiche ossidanti. Queste ultime sono in grado di ossidare, nell’immediato, le specie chimiche contaminanti presenti nella porzione del flusso gassoso in cui sono state generate e, successivamente, le specie chimiche contaminanti presenti nel restante flusso gassoso, una volta che la porzione del flusso gassoso contenente le specie chimiche ossidanti à ̈ ricombinata con quest’ultimo.

L’apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione, vantaggiosamente realizzata in dimensioni ridotte, si presta inoltre ad essere impiegata in un metodo di calibrazione dell’apparecchiatura stessa. In particolare, l’apparecchiatura 1 à ̈ in tal caso impiegata per valutare in scala i parametri di funzionamento dell’apparecchiatura 1 stessa quando utilizzata per abbattere i contaminanti presenti in un flusso noto di gas da trattare F0. In tal caso, il condotto principale 2 dell’apparecchiatura 1 à ̈ impiegato come condotto campione, atto a riprodurre in scala ridotta il flusso di gas da trattare F0, come illustrato nella Figura 2.

Ciò consente di determinare i parametri ottimali di funzionamento della apparecchiatura 1 necessari per abbattere i contaminanti presenti nel flusso di gas da trattare F0ed ottenere un flusso di gas depurato avente una concentrazione minima di specie chimiche contaminanti. In particolare, ciò consente di determinare la portata del flusso secondario Fbche deve essere estratto dal flusso principale F, il numero di condensatori 9 del dispositivo di generazione 3 nonché le frequenze, forme d’onda e tensioni che devono essere ad essi applicate, le condizioni di temperatura e umidità del flusso di gas secondario Fb, e l’opportunità o meno di iniettare un flusso di gas ausiliario nel circuito di by-pass 4 e la portata di tale eventuale flusso ausiliario.

In tal modo à ̈ quindi possibile calibrare in maniera precisa l’apparecchiatura 1 e verificarne il funzionamento e l’efficacia di abbattimento prima della installazione in loco, ad esempio in un camino di un impianto industriale, di una apparecchiatura in scala adeguata. Ciò consente anche, ad esempio, di calibrare l’apparecchiatura 1 in un laboratorio o comunque in una sede diversa rispetto alla sede definitiva di impiego dell’apparecchiatura e di monitorarne il funzionamento per il tempo desiderato.

Allo scopo, l’apparecchiatura 1 comprende un ramo di prelievo 27 che collega il condotto principale 2 ad una sorgente di un flusso di gas da trattare F0, quale ad esempio una tubazione primaria 28 entro la quale scorre il flusso di gas da trattare F0, per ricevere da quest’ultima il flusso di gas principale F. Quest’ultimo riproduce in scala le caratteristiche chimico-fisiche e fluidodinamiche del flusso di gas da trattare F0, avendo in particolare la stessa velocità, ottenuta scegliendo la portata F in funzione del diametro del condotto principale 2, e la stessa concentrazione di specie chimiche contaminanti del flusso di gas da trattare F0. Tale configurazione dell’apparecchiatura 1, consente quindi di determinare, in scala, i parametri di funzionamento della stessa apparecchiatura 1 per abbattere la quantità desiderata di specie chimiche contaminanti presenti nel flusso di gas da trattare F0.

Preferibilmente, sul ramo di prelievo 27 sono previsti mezzi di aspirazione 29, quali ad esempio un ventilatore per prelevare, con la portata predefinita, il flusso di gas principale F dalla sorgente del flusso di gas da trattare F0. I mezzi di aspirazione 29 potranno essere tuttavia previsti anche a valle del condotto principale 2, ovvero essere previsti solamente sul ramo di aspirazione 17 del circuito di by-pass, per creare una depressione atta ad attrarre il flusso di gas principale F nel ramo di prelievo 27 e nel condotto principale 2. Sul ramo di prelievo 27 à ̈ inoltre vantaggiosamente prevista una quarta apertura di campionamento 30, attraverso la quale i mezzi di rilevamento possono essere introdotti nel ramo di prelievo 27 per rilevare le caratteristiche chimicofisiche e/o fluidodinamiche del flusso di gas in quest’ultimo.

Vantaggiosamente i mezzi di rilevamento dell’apparecchiatura 1, quando impiegata per la calibrazione dell’apparecchiatura stessa, comprendono due o più sensori aspecifici, i quali consentono di rilevare le concentrazioni delle specie chimiche contaminanti presenti a monte e a valle del dispositivo di generazione 3 ed eventualmente nel condotto principale 2 a valle dei primi mezzi di miscelazione 8 e nel ramo di prelievo 27.

Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo per la calibrazione dei parametri di funzionamento di una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas atta ad abbattere il contenuto di specie chimiche contaminanti in un flusso di gas da trattare F0per ottenere un flusso di gas depurato. Tale metodo comprende una fase di definizione di un valore di soglia di concentrazione di specie chimiche contaminanti nel flusso di gas depurato, ovvero di definizione di un valore massimo di concentrazione di specie chimiche contaminanti tollerato nel flusso di gas dopo che quest’ultimo à ̈ stato trattato. Il metodo comprende inoltre una fase di taratura, durante la quale sono determinati i parametri di funzionamento dell’apparecchiatura 1 in scala, come meglio descritto nel seguito, ed una fase di proporzionamento dei parametri di funzionamento dipendenti dalla portata del flusso da trattare in funzione della portata del flusso F0di gas da trattare.

Più in dettaglio, la fase di taratura comprende una prima fase di estrazione di un flusso di gas principale F dal flusso F0di gas da trattare, contenente le suddette specie chimiche contaminanti ed una seconda fase di estrazione di un flusso di gas secondario Fbdal flusso di gas principale F. Durante la fase di taratura, il flusso di gas principale F non à ̈ necessariamente estratto da una tubazione primaria 28 entro cui scorre il flusso di gas da trattare F0, come illustrato nella Figura 2. Il flusso di gas da trattare F0potrebbe essere infatti riprodotto anche per iniezione o evaporazione in continuo di uno o più composti organici o inorganici volatili o di sostanze odorigene costituenti le specie chimiche contaminati che à ̈ noto essere presenti nel flusso F0di gas da trattare e che si desidera abbattere. Il flusso di gas principale F costituisce pertanto una riproduzione in scala ridotta del flusso F0di gas da trattare, avendo le stesse caratteristiche chimiche e fluidodinamiche di quest’ultimo.

La fase di taratura comprende quindi una fase di generazione di specie chimiche ossidanti nel flusso secondario Fbdi gas estratto dal flusso di gas principale F ed una prima fase di abbattimento delle specie chimiche contaminanti presenti nel flusso di gas secondario Fbad opera di una prima quantità di base delle specie chimiche ossidanti. E’ inoltre prevista una fase di reintroduzione del flusso di gas secondario Fb, contenente una seconda quantità in eccesso delle specie chimiche ossidanti, nel flusso di gas principale F ed una o più fasi di miscelazione intima del flusso di gas secondario Fbcon il flusso di gas principale F contaminato.

In una seconda fase di abbattimento, le specie chimiche contaminanti presenti nel flusso principale F miscelato con il flusso secondario Fbsono ossidate mediante la seconda quantità in eccesso delle specie chimiche ossidanti.

La fase di taratura comprende inoltre una o più fasi di rilevamento della concentrazione delle specie chimiche contaminanti nel flusso di gas principale trattato F’, ovvero già miscelato con il flusso secondario Fb, a valle del punto di reintroduzione di quest’ultimo nel flusso di gas principale F, per verificare l’efficacia di abbattimento dell’apparecchiatura 1 delle specie chimiche contaminanti. E’ quindi prevista una fase di regolazione della quantità di specie chimiche ossidanti generate nel flusso secondario Fb, vantaggiosamente realizzata mediante l’ausilio dell’unità di controllo, ed una fase di individuazione di una quantità minima di specie chimiche ossidanti che devono essere generate nel flusso secondario Fbaffinché la concentrazione delle specie chimiche contaminanti rilevata nel flusso di gas principale F sia inferiore al valore di soglia predefinito. Sulla base della quantità minima di specie chimiche ossidanti individuata, in una fase di messa a punto, possono essere definiti i parametri di funzionamento della apparecchiatura per generare la suddetta quantità minima di specie chimiche ossidanti, ovvero in particolare il numero di condensatori 9 che devono essere previsti nel dispositivo di generazione 3 e le frequenze, forme d’onda e tensioni che devono essere ad essi applicate, le condizioni di temperatura e umidità del flusso di gas secondario Fb, e l’opportunità o meno di iniettare un flusso di gas ausiliario nel circuito di by-pass 4 e la portata di tale eventuale flusso ausiliario.

Una volta finita la fase di taratura sopra descritta, si procede alla fase di proporzionamento dei parametri di funzionamento dipendenti dalla portata del flusso da trattare sopra citata, in cui i parametri definiti mediante la fase di taratura sono rapportati al valore della portata effettiva del flusso F0di gas da trattare.

Il metodo così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, esso potrà assumere, nella sua realizzazione pratica, anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione. Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, caratterizzata dal fatto di comprendere: - un condotto principale (2) per il trasporto di un flusso principale (F) di gas contaminato; - almeno un circuito di by-pass (4) dotato di almeno una apertura di ingresso (5) e di almeno una apertura di uscita (6) in collegamento con detto condotto principale (2) per l’estrazione di un flusso secondario (Fb) di gas da detto condotto principale (2) attraverso detta apertura di ingresso (5) e la re-immissione di detto flusso secondario (Fb) di gas in detto condotto principale (2) attraverso detta apertura di uscita (6); - mezzi di circolazione (7) per far scorrere detto flusso secondario (Fb) di gas da detta apertura di ingresso (5) a detta apertura di uscita (6); - almeno un dispositivo di generazione (3) di specie chimiche ossidanti posto ad intercettazione di detto almeno un circuito di by-pass (4) ed atto a generare in detto flusso secondario (Fb) specie chimiche ossidanti, una prima quantità di base di dette specie chimiche ossidanti essendo atta a reagire con le specie chimiche contaminanti contenute in detto flusso secondario (Fb) per ossidarle ed una seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti essendo atta ad essere trasportata da detto flusso secondario (Fb) in detto flusso principale (F) per ossidare le specie chimiche contaminanti contenute in quest’ultimo; - primi mezzi di miscelazione (8) disposti in detto condotto principale (2) a valle di detta apertura di uscita (6) per miscelare detto flusso secondario (Fb), contenente detta seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti, con detto flusso principale (F).
2. 2. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno un dispositivo di generazione (3) di specie chimiche ossidanti comprende almeno un condensatore (9) elettricamente collegato a mezzi di alimentazione e detto flusso secondario (Fb) lambisce detto almeno un condensatore (9) in regime turbolento, contraddistinto da un numero di Reynolds pari ad almeno 5000.
3. 3. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto almeno un condensatore (9) comprende una coppia di armature cilindriche, di cui una prima interna (12) ed una seconda esterna (13) controfacciata alla prima, separate da un dielettrico tra le quali à ̈ realizzata una tensione a polarità alternata per caricare dette armature di segno alternativamente positivo e negativo e detto almeno un dispositivo di generazione (3) di specie chimiche ossidanti comprende almeno un tubo cilindrico di contenimento (11) alloggiante al suo interno detto condensatore (9) e disposto con il proprio asse parallelo alla direzione di avanzamento di detto flusso secondario (Fb) per essere attraversato assialmente da detto flusso secondario (Fb), il gas che attraversa detto dispositivo di generazione (3) essendo convogliato a fluire nell’intercapedine definita tra detto almeno un tubo di contenimento (11) ed il corrispondente condensatore (9) e detto tubo di contenimento (11) avendo un diametro interno e/o essendo sagomato per generare detto regime turbolento di detto flusso secondario (Fb).
4. 4. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno un dispositivo di generazione (3) di specie chimiche ossidanti separa in detto circuito di by-pass (4) un ramo di aspirazione (17) ed un ramo di mandata (18).
5. 5. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere: - una prima apertura di campionamento (19) ricavata in detto ramo di aspirazione (17); - una seconda apertura di campionamento (20) ricavata in detto ramo di mandata (18) e/o una terza apertura di campionamento (21) ricavata in detto condotto principale (2) a valle di detta apertura di uscita (6); e - mezzi di rilevamento, atti ad essere introdotti in detto ramo di aspirazione (17) e/o in detto ramo di mandata (18) e/o in detto condotto principale (2) attraverso detta prima e/o detta seconda e/o detta terza apertura di campionamento per rilevare le caratteristiche chimico-fisiche di detto flusso secondario (Fb), e in particolare la concentrazione di specie chimiche contaminanti in esso presenti, rispettivamente a monte e/o a valle di detto dispositivo di generazione (3) e per rilevare la concentrazione di specie chimiche contaminanti presenti nel flusso principale a valle di detta apertura di uscita (6) dopo la re-immissione in detto flusso principale di detto flusso trattato (Fb) contenente dette specie ossidanti in eccesso.
6. 6. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di iniezione (23) di un flusso di gas ausiliario collegati al ramo di aspirazione (17) di detto circuito di by-pass (4).
7. 7. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di controllo della temperatura (25) di detto flusso secondario (Fb), collegati al ramo di aspirazione (17) di detto circuito di by-pass (4).
8. 8. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di controllo dell’umidità (26) posti a monte di detto almeno un dispositivo di generazione (3).
9. 9. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo le rivendicazioni 2 e 5, caratterizzata dal fatto di comprendere una unità di controllo collegata almeno a detti mezzi di rilevamento, a detti mezzi di circolazione (7) ed a detti mezzi di alimentazione di detto almeno un condensatore (9), ed atta a regolare almeno la portata di detto flusso secondario (Fb) aspirato in detto circuito di by-pass (4) da detti mezzi di circolazione (7) e/o la frequenza e/o la forma d’onda e/o le tensioni applicate a detto almeno un condensatore (9) da detti mezzi di alimentazione, in funzione della concentrazione di specie chimiche contaminanti rilevata da detti mezzi di rilevamento in detto flusso secondario (Fb) in detto ramo di aspirazione (17) e in detto ramo di mandata (18) e/o in detto flusso principale in detto condotto principale (2) a valle di detta apertura di uscita (6).
10. 10. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un ramo di prelievo (27) che collega detto condotto principale (2) ad una sorgente di un flusso di gas da trattare (F0), per ricevere da quest’ultima detto flusso di gas principale (F) avente le stesse caratteristiche chimico-fisiche e fluidodinamiche di detto flusso di gas da trattare (F0), allo scopo di determinare, in scala, i parametri di funzionamento di detta apparecchiatura (1) per abbattere almeno in parte le specie chimiche contaminanti presenti in detto flusso di gas da trattare (F0) ed ottenere un flusso di gas depurato avente una predeterminata concentrazione massima di specie chimiche contaminanti.
11. 11. Apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas secondo le rivendicazioni 5 e 10, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevamento comprendono almeno un sensore aspecifico.
12. 12. Procedimento per il controllo di contaminanti in un flusso di gas, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi operative: − una fase di estrazione di un flusso di gas secondario (Fb) da un flusso di gas principale (F) contenente specie chimiche contaminanti; − una fase di generazione di specie chimiche ossidanti in detto flusso di gas secondario (Fb); − una prima fase di abbattimento delle specie chimiche contaminanti presenti in detto flusso di gas secondario (Fb) mediante una prima quantità di base di dette specie chimiche ossidanti; − una fase di reintroduzione di detto flusso secondario di gas (Fb) contenente una seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti in detto flusso di principale (F); − almeno una fase di miscelazione intima di detto flusso di gas secondario (Fb) con detto flusso principale (F) di gas contaminato; − una seconda fase di abbattimento delle specie chimiche contaminanti presenti in detto flusso principale (F) miscelato con detto flusso secondario (Fb) mediante detta seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti.
13. 13. Metodo per la calibrazione dei parametri di funzionamento di una apparecchiatura per il controllo di contaminanti in un flusso di gas atta ad abbattere il contenuto di specie chimiche contaminanti in un flusso di gas da trattare (F0) per ottenere un flusso di gas depurato, caratterizzato dal fatto di comprendere: - una fase di definizione di un valore di soglia di concentrazione di specie chimiche contaminanti in un flusso di gas depurato; - una fase di taratura comprendente: - una prima fase di estrazione di un flusso di gas principale (F) da un flusso (F0) di gas da trattare contenente dette specie chimiche contaminanti; - una seconda fase di estrazione di un flusso di gas secondario (Fb) da detto flusso di gas principale (F); - una fase di generazione di specie chimiche ossidanti in detto flusso secondario (Fb) di gas estratto da detto flusso di gas principale (F); - una prima fase di abbattimento delle specie chimiche contaminanti presenti in detto flusso di gas secondario (Fb) mediante una prima quantità di base di dette specie chimiche ossidanti; - una fase di reintroduzione di detto flusso di gas secondario (Fb), contenente una seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti, in detto flusso di gas principale (F); - almeno una fase di miscelazione intima di detto flusso di gas secondario (Fb) con detto flusso di gas principale (F) contaminato; - una seconda fase di abbattimento delle specie chimiche contaminanti presenti in detto flusso principale (F) miscelato con detto flusso secondario (Fb) mediante detta seconda quantità in eccesso di dette specie chimiche ossidanti; - almeno una fase di rilevamento della concentrazione di dette specie chimiche contaminanti in detto flusso di gas principale, già miscelato con detto flusso di gas secondario (Fb); - una fase di regolazione della quantità di specie chimiche ossidanti generate in detto flusso secondario (Fb); - una fase di individuazione di una quantità minima di specie chimiche ossidanti generate in detto flusso secondario (Fb) affinché la concentrazione di dette specie chimiche contaminanti rilevata in detto flusso di gas principale in detta fase di rilevamento sia inferiore a detto valore di soglia predefinito; - una fase di messa a punto dei parametri di funzionamento di detta apparecchiatura 1 per generare detta quantità minima di specie chimiche ossidanti; - una fase di proporzionamento di detti parametri di funzionamento dipendenti dalla portata di detto flusso di gas da trattare (F0) in funzione della portata di detto flusso (F0) di gas da trattare.