Récupération de chaleur intégrée à un générateur de chaleur pour le secteur de la transformation

L’impression de supports avec des encres à base de solvants est utilisée pour la production de plastique, de papier ou de matériaux laminés utilisés dans l’industrie de transformation pour la création d’emballages souples. L’application d’encres sur des supports souples peut se faire par héliogravure, lexicographie ou laquage. Chacun de ces processus comporte une ou plusieurs sections de séchage, dans lesquelles les solvants utilisés pour appliquer les encres sont évaporés dans un flux d’air de séchage qui est émis dans l’atmosphère par des systèmes de ventilation spéciaux. Les émissions dans l’atmosphère contiennent donc des composés organiques volatils (COV) qui génèrent des nuisances olfactives et une pollution de l’environnement. Dans les processus de séchage, l’air de séchage est chauffé en utilisant souvent de l’huile diathermique comme fluide caloporteur.

L’objectif de l’épuration est principalement de réduire au maximum les émissions de polluants nocifs pour l’environnement (C.O.V.) dans l’atmosphère, en respectant les limites réglementaires fixées pour les différents polluants présents, en réduisant au maximum la formation de polluants secondaires, avec des coûts d’investissement acceptables et en récupérant de l’énergie qui peut être utilisée directement dans le processus de production à l’origine de l’émission.

Pour résoudre le problème environnemental et obtenir une récupération d’énergie intéressante, l’oxydation thermique régénérative a été combinée à un générateur de chaleur capable d’utiliser l’énergie excédentaire générée par le processus d’oxydation.

L’oxydation thermique régénérative est un processus qui permet, en présence d’une température élevée et de l’oxygène normalement contenu dans les émissions, de transformer les polluants organiques en sous-produits ayant un impact réduit sur l’environnement : l’eau et le dioxyde de carbone.
Comme il est nécessaire d’élever la température d’émission jusqu’à 800-900°C pour que la réaction de conversion ait lieu, on prévoit une récupération d’énergie particulièrement efficace qui, grâce à l’utilisation de corps de remplissage céramiques spécifiques, permet de maintenir au plus bas les coûts d’exploitation liés à l’utilisation d’un combustible auxiliaire alimentant un brûleur spécial.

Dans cette application, la teneur en polluants présents est si élevée que la chaleur générée par l’oxydation des composés organiques volatils permet non seulement à l’oxydeur de fonctionner en mode auto thermique, mais est également disponible en excès pour être utilisée par le générateur de chaleur afin de chauffer l’huile diathermique utilisée pour chauffer l’air de séchage de la machine d’impression.
Le générateur de chaleur est donc conçu de manière à fonctionner non seulement avec un combustible traditionnel (gaz naturel), mais aussi à exploiter la chaleur présente dans les fumées de combustion de l’oxydeur.

L’oxydation thermique régénérative est un procédé fréquemment utilisé pour le traitement des émissions atmosphériques contenant des C.O.V. libérées dans les processus de transformation, caractérisés par la nécessité de traiter des débits d’air variables et des quantités élevées de polluants ; dans ce cas, un générateur de chaleur intégré à l’oxydeur est utilisé pour récupérer l’excès de chaleur généré par la réaction d’oxydation thermique des polluants dans le processus de production

L’application dans l’industrie de la conversion devait impliquer l’identification et l’application de mesures spécifiques pour atteindre les objectifs suivants :

• Obtenir les meilleures performances de purification grâce à un dimensionnement spécifique des paramètres du processus
• Optimisation de la récupération de chaleur, grâce à la création d’un générateur de chaleur capable d’exploiter l’énergie excédentaire des fumées de combustion, mais aussi de fonctionner avec des combustibles traditionnels
• La flexibilité de pouvoir garantir les besoins en chaleur du processus de production même si la concentration de polluants n’est pas suffisante pour répondre à la demande d’énergie
• Fiabilité de fonctionnement, afin de pouvoir garantir en permanence la réduction des polluants et la production de la chaleur nécessaire au processus de production.

Les résultats obtenus grâce à la combinaison de ces technologies nous permettent de confirmer le bien-fondé de la solution, qui a permis d’obtenir les résultats suivants :

• Respect des limites d’émission avec des valeurs de concentration des polluants émis dans l’atmosphère nettement inférieures aux limites réglementaires prescrites
  Réduction de la formation de polluants secondaires non seulement dans le processus d’oxydation, mais aussi dans le processus de génération de chaleur du processus de production
• La limitation, voire l’élimination des coûts de gestion, même dans le processus de production
• Pas d’interférence avec les processus de production en amont de l’installation d’épuration
• L’amortissement de l’investissement dans une période de temps très rentable