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n.11 settembre 2013
EMISSIONI
SOLUZIONI
soluzione acquosa di urea: al reagente (stoccato in forma soli-
da) viene aggiunta l’acqua a monte della camera di decompo-
sizione. Gli aspetti di natura tecnica dipendono dalla reazione
di separazione dell’urea, che si decompone in ammoniaca e
biossido di carbonio. Ciò provoca effetti indesiderati sul cata-
lizzatore, che sono sia a breve termine (formazione di carbo-
nato di ammonio, che ostruisce il catalizzatore), sia a lungo
termine (progressivo avvelenamento del catalizzatore, causato
da vari sottoprodotti in basse concentrazioni).
Gli aspetti di natura tossicologica sono legati alla possibile for-
mazione di composti intermedi tossici (acido isocianico) nella
fase di decomposizione termica del reagente.
Per quanto riguarda i costi, dipende dalle concentrazioni. Si
tenga anche conto che a parità di efficienza, la quantità in peso
di urea è maggiore (1 kg di ammoniaca equivale a 1,8 kg di
urea), Indicativamente, considerando urea al 40% e idrossido
di ammonio al 25%, si può stimare che l’urea costi circa il 20%
in più. In termini di costi di esercizio si devono qualitativa-
mente tenere in considerazione i maggiori oneri del sistema di
decomposizione e di stoccaggio dell’urea (es. camera con bru-
ciatore a metano, stoccaggio riscaldato, tracciatura elettrica),
oltre ai maggiori costi di manutenzione. I costi per la sicurezza
(dispositivi di contenimento, rilevazione e risk management in
generale) si stimano paragonabili per i due casi.
Riferimenti
[1] Scheda di sicurezza prodotto (idrossido di ammonio) con-
forme a Direttiva 2006/1907/UE (Reach)
[2] Scheda di sicurezza prodotto (urea in soluzione acquosa)
conforme a Direttiva 2006/1907/UE (Reach).
te viene miscelato con fumi di combustione molto caldi (es.
900°C).
Nei reattori catalitici selettivi (SCR) le temperature in gioco
non permettono un’idrolisi efficiente, tenendo conto anche del
fatto che l’evaporazione dell’acqua contenuta nel reagente ab-
bassa ulteriormente la temperatura. Pertanto per usare urea
nei processi SCR i fumi devono essere preriscaldati in una
apposita camera (per es. con un bruciatore a metano) a monte
del reattore. Ciò comporta evidentemente un costo, di investi-
mento e di esercizio.
Come l’idrossido di ammonio, l’urea è stabile, non infiamma-
bile e non esplosiva [2]. I criteri di conservazione devono però
tenere conto che il composto, come si è detto, cristallizza a
temperature relativamente alte (es. +18 °C per la soluzione
al 50%).
Considerazioni tecniche sui reagenti
Come si vede nella Tabella, l’uso dell’urea presenta alcune
complicazioni. La non pericolosità del prodotto, che costituisce
la sua principale virtù, è contrapposta ad impatti di natura im-
piantistica, tecnica e tossicologica.
Gli aspetti impiantistici dell’uso di urea sono legati alla neces-
sità della camera di decomposizione ad alta temperatura e alla
maggior portata di reagente, in relazione alle concentrazioni
scelte. La linea di iniezione del reagente deve essere coi-
bentata e tracciata elettricamente e l’intero processo richiede
gestione e manutenzione relativamente più accurate, data la
tendenza a impaccarsi e a creare intasamenti alla linea e agli
ugelli.
I grandi impianti hanno anche linee per la preparazione della
GEA Process Engineering
Il Gruppo GEA, multinazionale con numerose
attività industriali, comprende il segmento
GEA Process Engineering con la sua divisione
‘Emission Control’, di cui uno dei centri
tecnologici si trova a Essen, in Germania,
costituito da GEA Bischoff GmbH. Fondata
circa 100 anni fa con la denominazione Lurgi,
che ha sviluppato numerose tecnologie per
la depurazione dei fumi industriali, l’odierna
GEA Bischoff fornisce impianti industriali di
depurazione dei fumi per settori industriali
come acciaierie, cemento, vetro e metallurgia
non ferrosa. Come fornitore di sistemi completi,
inclusa progettazione, messa in servizio e
manutenzione, GEA Bischoff opera a livello
mondiale con oltre 15.000 installazioni in tutto
il mondo. Ulteriori informazioni sono disponibili
sul sito internet
Tabella di comparazione rispetto al sistema SCR-DeNOx - Urea e idrossido di ammonio
Idrossido di ammonio
soluzione 25%
Urea
soluzione 40%
Consumo (kg/h)
100
113
Camera di decomposizione termica
no
si
Tracciatura elettrica
no
si
InÀammabile
no
no
Esplosivo
no
no
Tossico/corrosivo
si
no
T congelamento
-55 °C
0 °C
Rischio ostruzione linea dosaggio/ugelli
no
medio, con bassa T
Rischio ostruzione catalizzatore
basso
alto, con bassa T
Rischio avvelenamento catalizzatore
basso
medio, a lungo termine
Formazione sottoprodotti tossici:
(NH
4
)
2
CO
3
; N
2
O; HCN; HNCO; (CNOH)
3
trascurabile
si
