Soluzioni impiantistiche per la solfonazione chimica | Impianti di detergenza industriale

L’1,4-diossano è un sottoprodotto che è stato associato a problemi di salute dell’uomo, in quanto è stato classificato come possibile cancerogeno per l’uomo dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC). È difficile distinguerlo da altre sostanze, per cui se i consumatori ne sono accidentalmente esposti, non se ne accorgono nemmeno. Il modo per entrarvi in contatto è l’inalazione, il contatto con la pelle o l’ingestione.

I bassi livelli di 1,4-diossano osservati in alcune materie prime e nei prodotti finiti dimostrano che con la tecnologia attuale è possibile evitare livelli eccessivi di 1,4-diossano. È necessario un continuo monitoraggio periodico degli ingredienti cosmetici e dei prodotti cosmetici finiti per verificare la presenza di 1,4-diossano.

MARSINA ENGINEERING ha sviluppato negli ultimi anni un’unità speciale per la rimozione dell’1,4-diossano dal 70% di SLES.  Questa unità è stata messa a punto e testata su scala industriale e può essere installata in qualsiasi impianto di solfonazione nuovo o esistente dotato di sezione di produzione SLES, consentendo quindi la produzione di SLES a basso contenuto di diossano per uso cosmetico anche in impianti già esistenti.

I test chimici più recenti sono stati eseguiti su campioni di SLES de-diossanizzato da laboratori chimici accreditati a livello internazionale, come il Politecnico di Milano (Italia) e la Royal Scientific Society (Giordania).

Il funzionamento dell’unità di de-diossanizzazione a doppio stadio (primo e secondo stadio in serie) consente di ottenere una riduzione del contenuto di diossano nello SLES pari a -96%.

L’installazione e il funzionamento dell’unità di de-diossanizzazione a doppio stadio MARSINA consentono di verificare e garantire la produzione di SLES con un contenuto residuo di diossano inferiore a 3 ppm.

L’unità è gestita in modo completamente automatico dal sistema di controllo per garantire sicurezza, efficienza e flessibilità:

Il sistema PLC (Controllore Logico Programmabile) monitora continuamente lo stato dei dispositivi di ingresso e prende decisioni per controllare lo stato dei dispositivi di uscita, mentre lo SCADA permette di monitorare il sistema, di registrare gli eventi, di elaborare i dati in tempo reale e di interagire con i dispositivi e i macchinari dell’impianto.

Come ulteriore miglioramento della sua unità di de-diossanizzazione, MARSINA ha ulteriormente perfezionato sia il processo che l’impianto con le seguenti innovazioni:

Marsina has developed a proprietary technology for energy recovery from sulphur combustion to produce medium pressure steam.

The heat released by the combustion of sulphur is a valuable source of energy and its most efficient recovery strategy consists in using the heat from sulphur combustion for steam production. 

Being this energy available at high thermic level (temperature between 750°C and 430°C), the production of steam at medium pressure is feasible. 

This technology is based on the installation of a special heat exchanger, shell&tubes type, where hot gaseous stream Air+SO2 from sulphur furnace is cooled down, before conversion, by water (demineralized). 

The hot gaseous stream Air+SO2 crosses the heat exchanger tubes-side while demineralized water is fed shell-side. Hot gaseous stream enters the heat exchanger at temperature of about 750°C and is cooled releasing heat to the demineralized water down to a temperature of about 430°C, as required by the downstream SO2 to SO3 conversion process. 

The heat released by the hot gas stream makes demiwater evaporate so producing medium pressure steam.

Steam is produced at pressure up to 8 barg and rate up to 230 kg of steam/ton of LABSA.

Steam generated is immediately usable for main needs of the sulphonation process, such as sulphur melting (after pressure reduction), combustion air heating, etc.

Furthermore, possible produced steam exceeding the plant requirement is delivered at battery limit at lower pressure to be recovered for other applications, typically hot water production by direct condensation.

The energy recovery unit from sulphur combustion is designed to be easily integrated in any possible existing sulphonation plant. 

The unit is equipped with high reliability full instrumentation, redundant where necessary, in order to allow safe and continuously monitored operation. The unit is fully automatically managed by plant PLC, implementing control logics and safety interlocks both process side and steam production side.

Strong attention is paid by Marsina company in the design and supply of environment-friendly plants. 

Any effluent released by the sulphonation plant is opportunely treated with the most efficient technologies for removal of pollutants or hazardous substances before disposal or discharge.

• Exhaust gas treatment

The main gaseous effluent from sulphonation plant is the exhaust gas coming from the gas/liquid separation after sulphonation reaction. This gas still contains traces of unconverted SO2, unreacted SO3, and organic residues, and it undergoes two purification treatments in series before being discharged to atmosphere in compliance with the strictest environment protection regulations.  

1. The first treatment consists in the SO3 and organic residues removal through two different alternative technologies: through Marsina special exhaust gas filter (EGF), or by the electrostatic precipitator (ESP), a filtration device that removes almost totally the traces of not reacted SO3, organic and traces of dragged H2SO4 contained in the exhaust gas. 
2. The second treatment consists in the removal from the exhaust gas of the residual particles of SO2. They are absorbed by an alkaline solution, typically caustic soda solution, into a scrubbing tower and fixed in form of a mixture of sodium sulphite and sodium sulphate.

The treated gaseous stream leaving the scrubbing unit has SO2 residual content of maximum 5 ppm, so allowing its final discharge to the atmosphere.

• Liquid effluents

The only liquid effluent produced by the sulphonation plant is the sodium sulphite and sodium sulphate solution from the exhaust gas scrubbing unit. It is disposed as inert effluent.

A special use of this effluent is possible in case of presence of a spray drying plant in the same facility of the sulphonation plant.