Riduzione dell’emissione di CO2 in impianti per la produzione di clinker

Data di pubblicazione

09-12-2021

Codice

EG.21.012.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

22-07-2021

Fase

Nazionale (domanda brevetto italiano)

Titolare

Politecnico di Milano, Consorzio LEAP S.c.a.r.l.

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI ENERGIA

Autori

Matteo Carmelo Romano, Edoardo De Lena, Maurizio Spinelli

Descrizione

L’invenzione consiste in un sistema per la cattura della CO2 generata durante le fasi produzione del cemento.

La configurazione proposta, denominata “Open Loop CaL”, consente di migliorare la capacità dell’adsorbente evitando i fenomeni (tipici nei processi CaL) di decadimento delle prestazioni del materiale adsorbente e una miglior controllabilità e affidabilità del processo rispetto alle tipiche configurazioni già note e descritte in letteratura. Ciò è reso possibile integrando nel sistema un doppio calcinatore, che permette la separazione della fase di preparazione dell’adsorbente per la cattura della CO2, da quella per la preparazione del materiale da inviare al forno rotante per le fasi di cottura del clinker.

La materia prima viene preriscaldata e inviata al calcinatore primario, inviati al refrigeratore e poi al carbonatore, dove cattura la CO2 contenuta nei gas combusti provenienti dal forno rotante. La parte rimanente è inviata a un calcinatore secondario. Entrambi i calcinatori funzionano con un processo di combustione eseguito in atmosfera ricca di O2 e povera di azoto, che consente di generare gas ad alta concentrazione di CO2, da inviare a stoccaggio permanente dopo compressione e purificazione.

La differenza principale rispetto alla classica configurazione “Integrated CaL” riguarda il fatto che i prodotti solidi in uscita dal carbonatore non sono convogliati al primo calcinatore, ma inviati al calcinatore secondario, secondo un processo a singolo passaggio (“once-through”), privo di ricircoli tra carbonatore e calcinatore.

Campo di applicazione

Produzione del clinker/cemento.

Vantaggi

<p> <ul> <li> La configurazione Open Loop CaL consente una più facile riqualificazione di impianti esistenti e una maggiore affidabilità nella produzione di clinker: le nuove unità da installare (calcinatore primario, carbonatore e refrigeratore) possono essere facilmente connesse e disconnesse in caso di malfunzionamento o necessità di manutenzione dal cementificio esistente, senza intaccare le fasi produttive del clinker (a differenza di quanto accade per la configurazione Integrated CaL); </li> <li> Si tratta di un processo once-through, senza ricircoli tra carbonatore e calcinatore; tale caratteristica migliora la controllabilità del processo; </li> <li> L’adsorbente utilizzato per la cattura della CO2 subisce un solo processo di calcinazione, migliorandone l’attività. </li> </ul> </p>

Stadio di sviluppo

Concettuale

Contatto

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