Bio.Ret.E. - Fondazione Politecnico di Milano

Assorbimento chimico con soluzioni amminiche
L’operazione di assorbimento in colonna può essere condotta utilizzando un reagente chimico in grado di incrementare, rispetto alla dissoluzione puramente
fisica, la rimozione della CO attraverso reazione chimica (assorbimento chimico). I reagenti utilizzati allo scopo sono generalmente costituiti da soluzioni
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alcaline di ammine, quali: Mono-etanol-ammina (MEA) e dimetil-etanol-ammina (DMEA).
Un esempio di configurazione del processo, generalmente simile a quelle dei sistemi di lavaggio fisico, è riportata in Figura 3.5. Il biogas grezzo e la soluzione
chimica sono alimentati in controcorrente in una colonna di assorbimento, lungo la quale avviene progressivamente la reazione tra CO e MEA o DMEA a
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bassa pressione e a temperature di circa 40°C. I reagenti sono altamente selettivi nei confronti dell’anidride carbonica permettendo così di raggiungere elevate
concentrazioni di metano (99%) nel biogas prodotto, con perdite dello stesso decisamente contenute (0,1% circa). Il biogas in uscita dalla colonna va usualmente
disidratato prima dell’immissione in rete, mentre il gas grezzo richiede, a monte della colonna, opportuni pretrattamenti per la rimozione dell’idrogeno
solforato e dell’umidità, quest’ultima finalizzata a garantire caratteristiche costanti della soluzione di ammine. La soluzione chimica esausta allo scarico della
colonna viene rigenerata in un processo che utilizza calore e vapore, con conseguenti consumi energetici non trascurabili; il processo di rigenerazione degrada
altresì progressivamente la soluzione, che deve essere sostituita saltuariamente (circa 1 volta all’anno in impianti in esercizio alla scala reale). Un’altra causa di
degradazione del reagente è riconducibile all’ossidazione della soluzione amminica operata da presenze di ossigeno e composti ossidati nel biogas grezzo, con
conseguente formazione di aldeidi volatili e acidi organici ad alto peso molecolare che contaminano la soluzione.
I principali elementi processistici ed operativi che caratterizzano il trattamento sono riassunti in Tabella 3.8.
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Vantaggi Svantaggi
Impianti compatti Necessità pre-trattamenti del biogas grezzo
Assenza di consumi d’acqua Richieste energetiche per la rigenerazione della soluzione
amminica
Rigenerazione della soluzione assorbente Utilizzo sostanze chimiche
Ottima qualità del biogas ottenuto (CH > 99%)
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Perdite di metano molto contenute (< 0.1%)
Possibile recupero CO separata
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Pressioni di esercizio contenute
Tabella 3.8: Caratteristiche distintive dei sistemi di assorbimento chimico con ammine