Un po' di definizioni... (Vocabulary)

CLINKER: Termine che indica il materiale in uscita dal forno rotante che viene raffreddato nel raffreddatore; è il materiale precursore del cemento, il quale, in generale, è formato all’incirca per il 70% da clinker.

RAW MEAL: Il termine indica la materia prima utilizzata nei cementifici per produrre il clinker. In gergo è anche detta semplicemente “farina”.

PRIMARY AIR: Flusso di aria ambiente utilizzato come comburente nel processo di combustione del forno rotante.

SECONDARY AIR: Flusso di aria ambiente utilizzata nel raffreddatore per raffreddare il clinker prodotto, e successivamente recuperata nel forno rotante per controllare il processo di combustione.

TERTIARY AIR: Flusso di aria ambiente utilizzato nel raffreddatore per raffreddare ulteriormente il clinker prodotto, riutilizzata come aria primaria nel processo di combustione del calcinatore.

CALCINER: Reattore nel quale avviene il processo di calcinazione, ovvero la dissociazione del carbonato di calcio (CaCO₃) in ossido di calcio (CaO) e CO₂. Tale processo avviene tipicamente a temperature superiori a 850°C.

CARBONATOR: Reattore dove avviene il processo inverso della calcinazione, detto anche carbonatazione. Durante questo processo, la CO₂ in fase gassosa si combina con l’ossido di calcio (CaO) per formare il carbonato di calcio (CaCO₃).

OXYFUEL: Modalità di combustione che utilizza come comburente un flusso di ossigeno puro. Tale operazione consente di ottenere una elevata concentrazione di CO₂ nei gas prodotti dalla combustione, facilitando il processo di separazione della CO₂.

CALCIUM LOOPING: Il calcium looping (CaL) è un processo di cattura della CO₂ che trae vantaggio dalla capacità di alcuni ossidi di calcio di assorbire CO₂ ad alte temperature. È basato su due passaggi fondamentali: (i) la cattura della CO₂ dai gas prodotti dalla combustione nel forno rotante tramite la carbonatazione del sorbente (ricco in CaO) per formare CaCO₃, in un reattore (il carbonatore) che opera intorno ai 650°C; (ii) la rigenerazione del sorbente saturo in CO₂ tramite calcinazione in ossicombustione nel calcinatore, in modo da generare un flusso di gas combusti ad alta concentrazione di CO₂. Questa tecnologia è caratterizzata dal fatto di possedere un alto potenziale per la sua applicazione nell’industria del cemento. In particolare, la configurazione integrata con reattori a letto trascinato, sulla quale si basa il progetto CLEANKER, permette di ridurre i consumi energetici legati al processo di cattura.

ROTARY KILN: È la tipologia di forno più utilizzata nell’industria del cemento: consiste in un componente cilindrico lungo in genere dai 60 ai 100 metri, la cui continua rotazione è garantita da un’apposita trasmissione meccanica. In esso i gas prodotti dalla combustione forniscono la potenza termica necessaria alla cottura del materiale solido, che viene trasportato controcorrente rispetto ai gas grazie alla rotazione del forno.

PREHEATER TOWER: Questa struttura, formata da diversi stadi disposti verticalmente, consente di svolgere in maniera efficiente gli step di preriscaldo del materiale, della rimozione dell’umidità in eccesso e di calcinazione parziale. Ogni stadio è formato da un condotto verticale, dove avviene gran parte dello scambio termico fra solidi e gas, e da un separatore a ciclone per consentire la separazione delle due fasi. In uscita dal ciclone, i gas fluiscono verso l’alto nello stadio successivo, mentre i solidi vengono scaricati nello stadio sottostante.

CLINKER COOLER: Il raffreddatore del clinker è utilizzato per abbassarne la temperatura da livelli tipici di uscita forno (circa 1300°C) fino ad una temperatura che ne consenta la gestione (intorno ai 100-200°C). Il processo di raffreddamento, che avviene tramite l’utilizzo di aria ambiente, deve essere rapido ed efficiente per garantire alcune specifiche caratteristiche e proprietà al clinker prodotto e allo stesso tempo massimizzare il recupero termico da aria secondaria e terziaria.