Cementifici
Una produzione di cemento che sia competitiva dipende fortemente dall'efficienza energetica nei processi produttivi e dalla garanzia di un'elevata qualità del prodotto.
Oggi, il coincenerimento di combustibili alternativi in sostituzione dei combustibili primari sta acquisendo sempre maggiore importanza.
Pertanto è necessario monitorare in continuo i processi con i sistemi di analisi, anche al fine di rispettare i valori limite delle emissioni.
I sistemi di analisi SICK sono altamente qulificati per applicazioni nell'industria del cemento. Con la sua vasta gamma di prodotti SICK è in grado di fornire la soluzione ideale per rilevare tutti i parametri del processo, anche ad alta temperatura e/o in condizioni di elevata concentrazione di polveri. SICK è l'unico produttore in grado di fornire tutte le soluzioni necessarie per misure di polvere, portata volumetrica, analisi e sistemi di valutazione dati.
La polvere di carbone è un combustibile comune in un cementificio. Per ragioni di sicurezza, il monitoraggio della concentrazione di CO nei silos di stoccaggio e in fase di macinazione è una questione essenziale. L'aumento della concentrazione di CO può indicare un potenziale focolare e richiede immediate contromisure. In aggiunta, le concentrazioni di O2 forniscono informazioni significative in caso di inertizzazione: monitorando la concentrazione di ossigeno durante il processo di macinazione, l'ingresso di aria falsa nel sistema può essere rilevata in una fase precoce. In questo modo il pericolo di esplosione o incendio può essere ridotto al minimo.
Il materiale entra nel forno attraverso un processo di pre-riscaldamento e pre-calcinazione. Nel forno, il processo avviene a temperature fino a 1400°C. Il prodotto finale, clinker, esce dal forno dalla parte opposta per ulteriori elaborazioni.
Produrre clinker di alta qualità richiede un accurato controllo dell'energia somministrata: un livello di calore insufficiente non permetterebbe la conversione del materiale in calce, mentre un suo eccesso aumenterebbe il consumo di combustibile e potrebbe danneggiare il forno. Le condizioni ottimali di combustione possono essere raggiunte grazie all'analisi dei gas di processo estratti dall'ingresso al forno.
Lo scopo dell'applicazione è il monitoraggio in continuo della concentrazione di CO, NO e O2 (e in alcuni casi anche di CO2 e SO2) all'interno del forno, vicino alla presa di materie prime in condizioni estreme quali:
- temperatura gas fino a 1.400 °C,
- polvere fino a 2.000 g/m³
- elevate concentrazioni di alcali, cloruri e solfati (in particolare se si utilizzano combustibili alternativi, per evitare incrostazioni)
Oltre al forno rotativo, i moderni cementifici sono dotati di impianti di pre-riscaldamento e pre-calcinazione. Il sistema di pre-riscaldamento utilizza il calore in eccesso dal forno e dal pre-calcinatore.
Pre-riscaldamento e pre-calcinazione della materia prima abbreviano il processo di sinterizzazione in forno, riducendo il consumo complessivo di combustibile. I parametri di controllo nel pre-riscaldamento sono CO, NO, O2 e SO2.
Per il rispetto dell'ambiente i gas di scarico derivanti dai processi di produzione devono essere filtrati. Inoltre i processi di filtrazione sono utilizzati per il recupero dei materiali (ad esempio, nel mulino carbone). Normalmente per la depolverizzazione dei gas di scarico caldi vengono utilizzati elettrofiltri. Per i gas di scarico freddi e per il recupero dei materiali sono utilizzati i filtri a manica. Al fine di rilevare le fughe di polvere e garantire il rispetto dei limiti di emissione vengono utilizzati degli analizzatori di polveri.
L'efficienza di un elettrofiltro è fortemente legata alla conducibilità delle particelle di polvere. Nel pre-riscaldamento, le particelle di polvere vengono umidificate per aumentare la conduttività. L'intensità dello spruzzatore è controllata dalla misura in continuo della portata volumetrica.
Per proteggere l'elettrofiltro da scintille elettriche o esplosioni è necessaria una misurazione di CO ad ingresso al filtro. In caso di picchi di CO, il filtro può essere spento in tempo e si possono impedire gravi danni. Per la protezione degli elettrofiltri SICK offre una soluzione di tipo estrattivo.
Secondo le normative ambientali, gli impianti di incenerimento dei rifiuti devono monitorare in continuo un gran numero di componenti gassosi (HCI, HF, CO, NOx (NO + NO2), SO2 e TOC), le polveri e i parametri di riferimento portata, temperatura, pressione, O2 e H2O . In alcuni paesi, come ad esempio la Germania, è inoltre obbligatorio il monitoraggio in continuo del mercurio. I dati rilevati vengono quindi trasferiti ad un sistema di acquisizione dati per l'ulteriore elaborazione e la comunicazione alle autorità. Le apparecchiature utilizzate per applicazioni CEMS devono essere certificate (per esempio in base alla direttiva 2000/76/CE sull'incenerimento dei rifiuti). Presupposti sono una prova di omologazione in accordo alla EN15267-3 ed il rispetto dello standard di qualità EN14181
http://www.sick.com/it/it-it/home/solutions/industries/cement/Pages/cement.aspx
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