Caratteristiche dei sistemi di abbattimento a condensazione

Nei processi di abbattimento tramite condensazione i vapori inquinanti vengono rimossi dal flusso d’aria contaminato cambiandone lo stato fisico da gassoso a liquido; una volta liquefatti, questi contaminanti vengono facilmente separati e spesso riutilizzati nel ciclo produttivo.

Solitamente la condensazione può essere ottenuta o con un aumento di pressione o con una riduzione di temperatura, qualche volta con una combinazione delle due cose. Comunque, dato il costo operativo e di manutenzione dei sistemi a compressione, la maggior parte dei condensatori per il controllo dell’inquinamento dell’aria si serve della riduzione della temperatura.

Il processo di condensazione prevede il trasferimento del calore dal flusso d’aria da depurare ad un’altra sostanza detta “di raffreddamento”. Quando una massa d’aria carica di vapori viene raffreddata, le molecole presenti diminuiscono la loro energia cinetica e si avvicinano al punto che le deboli forze elettrostatiche che interessano le molecole le fanno condensare. La temperatura alla quale avviene questo processo viene chiamata punto di rugiada. Man mano che i vapori si condensano in forma liquida, diminuisce la loro concentrazione nel flusso d’aria trattato. Una volta liquefatti gli inquinanti possono essere trasformati in sostanze meno pericolose, eliminati oppure riutilizzati nel ciclo produttivo.
La condensazione può avvenire per contatto diretto se la sostanza di raffreddamento interagisce direttamente con il flusso d’aria da depurare, per contatto indiretto se è presente una barriera di separazione che impedisce la miscelazione.

L’efficienza generale dei sistemi a condensazione dipende essenzialmente dalla temperatura operativa, ma in genere è superiore al 90%, in alcuni casi anche al 99%.
L’utilizzo dei condensatori è generalmente limitato a tutti quei processi che prevedono emissioni di vapori inquinanti, soprattutto di natura organica, con alte concentrazioni e basse portate. In alcuni casi il controllo degli inquinanti può essere eseguito utilizzando esclusivamente la condensazione, la maggior parte delle applicazioni industriali richiede, però, dei sistemi di abbattimento supplementari quando nelle emissioni risultano presenti inquinanti che condensano molto difficilmente o del particolato aerodisperso.

Comunemente vi sono 3 tipi diversi di condensatori, suddivisi sulla base delle sostanze utilizzate per causare l’abbassamento della temperatura:
i condensatori convenzionali;
i condensatori refrigerativi;
i condensatori criogenici.