Come smaltire le emulsioni oleose esauste.

Dalla rivista:
RMO – Rivista di Meccanica Oggi

Pubblicato il 15 marzo 2002

Si ottiene così una prima separazione di un surnatante leggero (oli disemulsionati, grassi e schiume) e una emulsione depurata dai solidi sedimentabili raccolti sul fondo.
Questo refluo alimenta l’evaporatore che, previa filtrazione, lo aspira all’interno della camera di ebollizione.
Si opera così una separazione di un distillato acquoso ed un concentrato costituito da una morchia oleosa con una resa in distillato di circa 80%.
Il distillato presenta generalmente caratteristiche che non ne permettono lo scarico diretto (valori alti di COD ed oli) ma ne consiglia l’utilizzo per ripreparare emulsioni (assenza di sali) o per lavaggi in altri settori del processo produttivo.
Il concentrato contenente percentuali di olio variabili fra 10 e 30% può essere conferito come emulsione oleosa o subire un secondo stadio di trattamento per concentrare ulteriormente la parte oleosa.
Questo secondo stadio é generalmente costituito da un sistema di separazione per centrifugazione, in altri casi da sistemi a membrane ceramiche o da un evaporatore dotato di fondo scaldante e braccio raschiante. Il fine è di ottenere un olio con meno del 15% in acqua per conferirlo come olio usato e non più come emulsione.
La necessità di operare in doppio stadio sussiste, per il decremento che si manifesta nella trasmissione di calore all’aumentare della frazione oleosa all’interno dello scambiatore di calore: si può osservare nello schema riportato in figura 3 l’andamento della produzione di distillato in funzione della percentuale d’olio nel concentrato ad una temperatura costante di parete riscaldante (T= 60 °C).
Si osserva come, per mantenere una resa in distillato alta, si debba lavorare con concentrazioni in scarico non superiori al 30%. In funzione delle analisi in ingresso e delle prove di distillazione in laboratorio, si dovrà valutare la tipologia di apparecchiatura ed i materiali costruttivi più adatti.

La scelta dell’evaporatore

Gli evaporatori sotto vuoto destinati all’industria meccanica devono essere prima di tutto apparecchiature strutturalmente semplici, di facile manutenzione ed ad alto grado di automazione.
Oltre a queste peculiarità, per definire l’apparecchiatura che meglio si attaglia ad una data applicazione, si devono analizzare una serie di fattori quali: quantità di refluo da trattare, tipo di applicazione (refluo costituito unicamente da fluidi lubrorefrigeranti in emulsione oppure miscelato con altre acque di lavaggio sporche d’olio), costo di smaltimento del refluo, tipo di processo sul quale si va ad operare per determinare le caratteristiche richieste per il riutilizzo del distillato, compatibilità dei materiali al fine di prevenire fenomeni di corrosione e/o incrostazione, fonti energetiche disponibili (energia elettrica, vapore, acqua calda) e grado di controllo dei parametri richiesto.
La LED Italia ha affrontato queste problematiche rispondendo con due tipologie di apparecchiature funzionanti sotto vuoto: gli evaporatori a pompa di calore e gli evaporatori a vapore o acqua calda a singolo o multiplo effetto.

Evaporatori a pompa di calore

Gli evaporatori a pompa di calore sono caratterizzati da una capacità evaporativa variabile tra 150 e 8000 l/h. All’interno di questa gamma si possono individuare due sottogruppi: gli evaporatori a pompa di calore a fondo scaldante da 150 a 500 l/giorno, caratterizzati da una capacità di ottenere un prodotto allo scarico più concentrato ma da una minor efficienza energetica in termini di watt per litro di distillato prodotto e gli evaporatori a pompa di calore con scambiatore di calore esterno di capacità da 700 a 8000 l/giorno che permettono rese energetiche maggiori.
La pompa di calore effettua, attraverso un circuito frigorifero, l’espansione e la compressione del gas HCFC (R22) e fornisce sia le calorie necessarie all’evaporazione del liquido che le frigorie necessarie alla sua condensazione.
Il riscaldamento del refluo avviene in un fascio tubiero posto esternamente alla camera di flash negli evaporatori a flash (schema di funzionamento in figura 4), mentre viene effettuato attraverso una doppia parete sul fondo, mantenuto pulito da un raschiatore, in quelli a fondo scaldante (schema di funzionamento in figura 5).
La condensazione dei vapori avviene, in entrambi i casi, nello scambiatore posto nel duomo dell’evaporatore.