Riduzione di CO e polveri con convertitori catalitici integrati nella camera di combustione
L'etichetta ecologica Angelo Blu sarà introdotta per le stufe a legna nel 2020.
Con l'introduzione del marchio ecologico Blue Angel, sono stati introdotti criteri per le stufe a emissioni particolarmente ridotte. Tra l'altro, sono previsti requisiti speciali per le emissioni di CO, VOC e polveri.
Se queste emissioni sono inferiori e se i produttori di stufe lo fanno confermare da enti di controllo accreditati, l'utente può essere sicuro di acquistare una stufa ecologica che può funzionare in modo pulito per molti anni.
Per ridurre efficacemente le emissioni di CO e COV prodotte da tali stufe, sono necessari ausili appropriati come i convertitori catalitici.
CO e VOC possono reagire con l'ossigeno per formare CO2. Quando il legno viene bruciato, viene rilasciata solo la quantità di CO2 che l'albero ha immagazzinato durante la sua crescita.
I composti del CO sono molecole debolmente reattive che possono reagire con l'ossigeno solo a temperature molto elevate. I gas di scarico delle stufe si raffreddano molto rapidamente dopo la camera di combustione e lasciano la stufa attraverso la canna fumaria per dirigersi verso il camino. Pertanto, la riduzione di CO / VOC può avvenire solo in un ambiente molto caldo. Nel caso delle stufe, si tratta della camera di combustione, dove le temperature sono sufficientemente elevate da permettere al CO di reagire con l'ossigeno. Aggiungendo aria secondaria e terziaria e installando deflettori per i gas di scarico, è possibile favorire la reazione di CO / VOC con l'ossigeno nella camera di combustione. Tuttavia, a causa della velocità del flusso dei gas di scarico nella camera di combustione, non avviene una reazione sufficiente tra CO o COV e ossigeno. I composti di CO fluiscono verso il tubo di scarico senza una reazione sufficiente con l'ossigeno e lasciano la zona calda della camera di combustione.
È proprio questo il problema che il catalizzatore Blue Fire per stufe a legna affronta. Grazie al rivestimento catalitico attivo sviluppato appositamente per la combustione a legna, il catalizzatore Blue Fire offre ai gas di scarico già raffreddati una superficie di reazione a valle della camera di combustione calda e consente la reazione di CO o VOC e ossigeno in CO2 in una fase a valle. I composti di CO passano attraverso il catalizzatore Blue Fire nel percorso verso il tubo di scarico. Durante il processo, l'energia di attivazione delle molecole di CO viene ridotta in modo che il CO o il COV siano pronti ad assorbire l'ossigeno, anche se la temperatura corrispondente dei gas di scarico è già troppo bassa. La superficie catalitica del catalizzatore Blue Fire, appositamente sviluppata, è responsabile di questa rinnovata disponibilità a reagire, nella quale, a seconda dell'applicazione, possono essere incorporati diversi componenti in metallo prezioso. Attraverso il contatto dei gas di scarico con la superficie del catalizzatore Blue Fire, gran parte dei composti di CO esistenti viene convertita in CO2. Un prerequisito per questo è la presenza di ossigeno, di cui i composti di CO hanno bisogno come partner di reazione. Inoltre, i catalizzatori Blue Fire devono essere installati in modo che i gas di scarico fluiscano lentamente nel catalizzatore, per garantire un lungo tempo di reazione dei gas di scarico con la superficie del catalizzatore.
La legislazione richiede l'installazione di un bypass nel caso in cui il convertitore catalitico venga bloccato. Quando si progetta e si posiziona il bypass, è molto importante assicurarsi che i gas di scarico non lo attraversino direttamente. I gas di scarico che fuoriescono direttamente attraverso il bypass non possono partecipare alla reazione del convertitore catalitico.
Oltre a questi inquinanti gassosi ossidabili, esiste anche il problema dell'emissione di inquinanti simili alle polveri. Finora è stato possibile ridurre le emissioni di polveri fino al 20% attraverso la degradazione catalitica ossidativa nei convertitori catalitici senza adattare e convertire il sistema di combustione. La soluzione di Blue Fire GmbH prevede quindi un sistema di catalizzatori multistadio in grado di ridurre significativamente le emissioni sia di polveri che di gas.
Nel primo stadio, le particelle fortemente contenenti fuliggine vengono prima trattenute. Nella fase successiva, una parte dei componenti carboniosi viene decomposta ossidativamente nello stadio 1 e poi scaricata di nuovo dal flusso dello stadio 1, per evitare il blocco dello stadio 1. Nel secondo stadio del catalizzatore, gli inquinanti gassosi CO e VOC vengono ridotti.
Per aumentare in modo significativo la riduzione delle polveri dei convertitori catalitici integrati nei caminetti a legna, un modulo catalizzatore a due stadi sviluppato dalla società Blue Fire GmbH è stato integrato in una stufa semplice e ad alte emissioni del segmento di prezzo più basso e testato dal DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH in condizioni di tiraggio naturale simulato. Con questo modulo catalizzatore a due stadi, è stato possibile ridurre gli inquinanti monossido di carbonio (CO) di oltre l'80%, gli idrocarburi (VOC) del 50-70% e le polveri di oltre il 50%.
Il modulo catalizzatore a due stadi è disponibile a un prezzo ragionevole e può essere adattato a diversi modelli di stufe.
I dati di misura sono liberamente scaricabili dal sito https://data.mendeley.com/datasets/2xcp6rytgw/1 e sono stati presentati al 9° Separator Expert Meeting il 21.03.2018 a Lipsia.
Blue Fire GmbH
Blue Fire GmbH, con sede a Saterland-Ramsloh, è stata fondata nel 2015 come joint venture tra ETE EmTechEngineering GmbH di Lipsia ed Emission Partner GmbH & Co. KG di Ramsloh.
Blue Fire GmbH sviluppa e distribuisce convertitori catalitici per impianti a legna di ogni tipo.
I convertitori catalitici Blue Fire sono prodotti nello stabilimento di produzione della società madre Emission Partner GmbH & Co. KG a Ramsloh. Grazie alle due società madri, Blue Fire GmbH possiede una profonda conoscenza nei settori della tecnologia della combustione, della chimica della combustione, delle tecnologie di riduzione delle emissioni, della tecnologia dei catalizzatori e della produzione di catalizzatori. Gli azionisti di Blue Fire GmbH hanno acquisito le loro conoscenze approfondite grazie a molti anni di esperienza professionale in istituti di ricerca, nell'industria automobilistica e nella tecnologia del riscaldamento.
Forniamo consulenza ai nostri clienti dall'idea iniziale, attraverso il calcolo dei convertitori catalitici e la definizione delle misure di integrazione, fino al supporto alla progettazione e alla scelta dei materiali o, con piacere, fino all'ottenimento dell'omologazione. I nostri clienti e i loro prodotti sono sempre al centro delle nostre attività. I nostri ingegneri supportano i clienti con parole e fatti e accompagnano le misure di riduzione delle emissioni fino all'omologazione del prodotto.
Naturalmente, anche le prove di laboratorio e i test a lungo termine su banchi di prova propri o esterni fanno parte della nostra gamma di compiti. Forniamo prove di funzionamento del convertitore catalitico conformi agli standard e le documentiamo.
Con l'introduzione del marchio ecologico Blue Angel, sono stati introdotti criteri per le stufe a emissioni particolarmente ridotte. Tra l'altro, sono previsti requisiti speciali per le emissioni di CO, VOC e polveri.
Se queste emissioni sono inferiori e se i produttori di stufe lo fanno confermare da enti di controllo accreditati, l'utente può essere sicuro di acquistare una stufa ecologica che può funzionare in modo pulito per molti anni.
Per ridurre efficacemente le emissioni di CO e COV prodotte da tali stufe, sono necessari ausili appropriati come i convertitori catalitici.
CO e VOC possono reagire con l'ossigeno per formare CO2. Quando il legno viene bruciato, viene rilasciata solo la quantità di CO2 che l'albero ha immagazzinato durante la sua crescita.
I composti del CO sono molecole debolmente reattive che possono reagire con l'ossigeno solo a temperature molto elevate. I gas di scarico delle stufe si raffreddano molto rapidamente dopo la camera di combustione e lasciano la stufa attraverso la canna fumaria per dirigersi verso il camino. Pertanto, la riduzione di CO / VOC può avvenire solo in un ambiente molto caldo. Nel caso delle stufe, si tratta della camera di combustione, dove le temperature sono sufficientemente elevate da permettere al CO di reagire con l'ossigeno. Aggiungendo aria secondaria e terziaria e installando deflettori per i gas di scarico, è possibile favorire la reazione di CO / VOC con l'ossigeno nella camera di combustione. Tuttavia, a causa della velocità del flusso dei gas di scarico nella camera di combustione, non avviene una reazione sufficiente tra CO o COV e ossigeno. I composti di CO fluiscono verso il tubo di scarico senza una reazione sufficiente con l'ossigeno e lasciano la zona calda della camera di combustione.
È proprio questo il problema che il catalizzatore Blue Fire per stufe a legna affronta. Grazie al rivestimento catalitico attivo sviluppato appositamente per la combustione a legna, il catalizzatore Blue Fire offre ai gas di scarico già raffreddati una superficie di reazione a valle della camera di combustione calda e consente la reazione di CO o VOC e ossigeno in CO2 in una fase a valle. I composti di CO passano attraverso il catalizzatore Blue Fire nel percorso verso il tubo di scarico. Durante il processo, l'energia di attivazione delle molecole di CO viene ridotta in modo che il CO o il COV siano pronti ad assorbire l'ossigeno, anche se la temperatura corrispondente dei gas di scarico è già troppo bassa. La superficie catalitica del catalizzatore Blue Fire, appositamente sviluppata, è responsabile di questa rinnovata disponibilità a reagire, nella quale, a seconda dell'applicazione, possono essere incorporati diversi componenti in metallo prezioso. Attraverso il contatto dei gas di scarico con la superficie del catalizzatore Blue Fire, gran parte dei composti di CO esistenti viene convertita in CO2. Un prerequisito per questo è la presenza di ossigeno, di cui i composti di CO hanno bisogno come partner di reazione. Inoltre, i catalizzatori Blue Fire devono essere installati in modo che i gas di scarico fluiscano lentamente nel catalizzatore, per garantire un lungo tempo di reazione dei gas di scarico con la superficie del catalizzatore.
La legislazione richiede l'installazione di un bypass nel caso in cui il convertitore catalitico venga bloccato. Quando si progetta e si posiziona il bypass, è molto importante assicurarsi che i gas di scarico non lo attraversino direttamente. I gas di scarico che fuoriescono direttamente attraverso il bypass non possono partecipare alla reazione del convertitore catalitico.
Oltre a questi inquinanti gassosi ossidabili, esiste anche il problema dell'emissione di inquinanti simili alle polveri. Finora è stato possibile ridurre le emissioni di polveri fino al 20% attraverso la degradazione catalitica ossidativa nei convertitori catalitici senza adattare e convertire il sistema di combustione. La soluzione di Blue Fire GmbH prevede quindi un sistema di catalizzatori multistadio in grado di ridurre significativamente le emissioni sia di polveri che di gas.
Nel primo stadio, le particelle fortemente contenenti fuliggine vengono prima trattenute. Nella fase successiva, una parte dei componenti carboniosi viene decomposta ossidativamente nello stadio 1 e poi scaricata di nuovo dal flusso dello stadio 1, per evitare il blocco dello stadio 1. Nel secondo stadio del catalizzatore, gli inquinanti gassosi CO e VOC vengono ridotti.
Per aumentare in modo significativo la riduzione delle polveri dei convertitori catalitici integrati nei caminetti a legna, un modulo catalizzatore a due stadi sviluppato dalla società Blue Fire GmbH è stato integrato in una stufa semplice e ad alte emissioni del segmento di prezzo più basso e testato dal DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH in condizioni di tiraggio naturale simulato. Con questo modulo catalizzatore a due stadi, è stato possibile ridurre gli inquinanti monossido di carbonio (CO) di oltre l'80%, gli idrocarburi (VOC) del 50-70% e le polveri di oltre il 50%.
Il modulo catalizzatore a due stadi è disponibile a un prezzo ragionevole e può essere adattato a diversi modelli di stufe.
I dati di misura sono liberamente scaricabili dal sito https://data.mendeley.com/datasets/2xcp6rytgw/1 e sono stati presentati al 9° Separator Expert Meeting il 21.03.2018 a Lipsia.
Blue Fire GmbH
Blue Fire GmbH, con sede a Saterland-Ramsloh, è stata fondata nel 2015 come joint venture tra ETE EmTechEngineering GmbH di Lipsia ed Emission Partner GmbH & Co. KG di Ramsloh.
Blue Fire GmbH sviluppa e distribuisce convertitori catalitici per impianti a legna di ogni tipo.
I convertitori catalitici Blue Fire sono prodotti nello stabilimento di produzione della società madre Emission Partner GmbH & Co. KG a Ramsloh. Grazie alle due società madri, Blue Fire GmbH possiede una profonda conoscenza nei settori della tecnologia della combustione, della chimica della combustione, delle tecnologie di riduzione delle emissioni, della tecnologia dei catalizzatori e della produzione di catalizzatori. Gli azionisti di Blue Fire GmbH hanno acquisito le loro conoscenze approfondite grazie a molti anni di esperienza professionale in istituti di ricerca, nell'industria automobilistica e nella tecnologia del riscaldamento.
Forniamo consulenza ai nostri clienti dall'idea iniziale, attraverso il calcolo dei convertitori catalitici e la definizione delle misure di integrazione, fino al supporto alla progettazione e alla scelta dei materiali o, con piacere, fino all'ottenimento dell'omologazione. I nostri clienti e i loro prodotti sono sempre al centro delle nostre attività. I nostri ingegneri supportano i clienti con parole e fatti e accompagnano le misure di riduzione delle emissioni fino all'omologazione del prodotto.
Naturalmente, anche le prove di laboratorio e i test a lungo termine su banchi di prova propri o esterni fanno parte della nostra gamma di compiti. Forniamo prove di funzionamento del convertitore catalitico conformi agli standard e le documentiamo.