organic-waste-gas-vocs

- Hlavné zložky: Rôzne prchavé organické zlúčeniny, ako je benzén, toluén, xylén, formaldehyd, acetón, etylacetát, alkány, alkény atď.
- Zdroje: Chemická výroba, nátery, tlač, liečivá, spracovanie gumy a plastov atď.

Pre organický odpadový plyn, ktorý sa skladá predovšetkým z rôznych prchavých organických zlúčenín (VOC) zo širokého spektra zdrojov, možno na spracovanie použiť nasledujúce zariadenia:

Zariadenie na adsorpciu aktívneho uhlia
- Princíp: Aktívne uhlie so svojou bohatou mikroporéznou štruktúrou a veľkým povrchom má silnú adsorpčnú kapacitu pre rôzne VOC. Keď organický odpadový plyn prechádza cez vrstvu aktívneho uhlia, molekuly VOC sa adsorbujú na povrchu, čím sa odpadový plyn čistí. Keď aktívne uhlie dosiahne nasýtenie, môže sa regenerovať preplachovaním horúcim vzduchom alebo desorpciou vodnej pary. Desorbovaný organický odpadový plyn s vysokou koncentráciou sa môže ďalej spracovávať.
- Použitie: Vhodné na čistenie organických odpadových plynov s nízkou až strednou koncentráciou s vysokým objemom vzduchu. Má vynikajúci adsorpčný výkon pre väčšinu bežných VOC, ako je benzén, toluén, xylén, formaldehyd, acetón a etylacetát. Pre vysoko koncentrovaný odpadový plyn však aktívne uhlie vyžaduje častú výmenu, čo má za následok vysoké prevádzkové náklady.

Zariadenia na katalytické spaľovanie
- Princíp: Pôsobením katalyzátora (ako je katalyzátor zo vzácnych kovov, ako je platina alebo paládium alebo katalyzátor na báze oxidu kovu), VOC v organickom odpadovom plyne podliehajú oxidačnej reakcii pri relatívne nízkej teplote (zvyčajne 200 – 400 °C) za vzniku oxidu uhličitého a vody. Katalyzátor znižuje aktivačnú energiu reakcie, uľahčuje reakciu a zároveň znižuje spotrebu energie.
- Aplikácie: Vhodné na úpravu organických odpadových plynov s nízkou až strednou koncentráciou, účinne spracováva rôzne VOC, vrátane alkánov, alkénov, benzénových sérií, aldehydov a ketónov. Je obzvlášť vhodný pre nepretržite vypúšťaný odpadový plyn. Toto zariadenie ponúka vysokú účinnosť čistenia (viac ako 95 %), nízku spotrebu energie a nulové sekundárne znečistenie. Je však citlivý na látky otravujúce katalyzátor, ako je prach a ťažké kovy v odpadovom plyne, čo si vyžaduje predúpravu.

Zariadenie na regeneračnú tepelnú oxidáciu (RTO).
- Princíp: Po vstupe do zariadenia RTO sa organický odpadový plyn najskôr predhreje v regenerátore. Následne sa dostáva do oxidačnej komory, kde sa organické zložky oxidujú a pri vysokej teplote (cca 760°C) rozkladajú na oxid uhličitý a vodu. Výsledný plyn s vysokou teplotou potom prechádza ďalším regenerátorom, pričom uvoľňuje teplo na ohrev regenerátora, ktorý sa potom používa na predhrievanie prichádzajúceho odpadového plynu, čím sa dosahuje rekuperácia tepla. Prepínaním vstupných a výstupných kanálov regenerátor striedavo absorbuje a uvoľňuje teplo.
- Aplikácie: Môže spracovať vysoko koncentrovaný, vysokoobjemový organický odpadový plyn. Má vysokú účinnosť čistenia pre všetky typy prchavých organických zlúčenín, pričom dosahuje účinnosť čistenia nad 99 %. Okrem toho sú prevádzkové náklady vďaka rekuperácii tepla relatívne nízke. Investícia do zariadenia je však relatívne veľká, vyžaduje veľkú podlahovú plochu a je vhodnejšia na spracovanie organického odpadového plynu s relatívne stabilným zložením.

Zariadenia na regeneráciu kondenzátu
- Princíp: Na základe charakteristiky, že látky majú rôzne tlaky nasýtených pár pri rôznych teplotách, VOC v organickom odpadovom plyne sú presýtené znížením teploty alebo zvýšením tlaku v systéme, čím sa skondenzujú do kvapalnej formy a oddelia sa od odpadového plynu na regeneráciu.
- Použitie: Vhodné na spracovanie organických odpadových plynov s vysokou koncentráciou a vysokou teplotou varu, ako sú alkány a benzény. V prípade odpadového plynu s nízkou koncentráciou je to kvôli vysokej energii potrebnej na zníženie teploty alebo zvýšenie tlaku menej ekonomické. Zariadenie na regeneráciu kondenzátu môže regenerovať a opätovne používať organické rozpúšťadlá, čo ponúka určité ekonomické výhody, vyžaduje si však odolnosť voči vysokému tlaku a nízkej teplote.

Zariadenia na biologickú úpravu (biologické filtre, biokvapkacie filtre atď.)
- Princíp: Využitím mikrobiálneho metabolizmu slúžia VOC v organickom odpadovom plyne ako zdroj uhlíka a zdroj energie pre mikrobiálny rast. Mikrobiálna degradácia premieňa tieto VOC na oxid uhličitý, vodu a mikrobiálnu bunkovú hmotu. V biofiltri odpadový plyn prechádza cez filtračnú vrstvu obsahujúcu mikroorganizmy, kde sú VOC adsorbované a rozložené mikroorganizmami. Biotrickling filter na druhej strane rozprašuje živný roztok na médium obsahujúce mikrobiálne, aby sa zachovala mikrobiálna aktivita a vyčistil sa odpadový plyn.
- Použiteľné aplikácie: Vhodné na spracovanie biodegradovateľných organických odpadových plynov s nízkou až strednou koncentráciou, ako je etanol, acetón a etylacetát. Táto metóda ponúka nízke prevádzkové náklady a žiadne sekundárne znečistenie, ale účinnosť čistenia je výrazne ovplyvnená faktormi, ako je zloženie odpadových plynov, teplota, vlhkosť a pH, a je menej účinná pri spracovaní ťažko biologicky rozložiteľných organických látok.

V praktických aplikáciách sa na čistenie organických odpadových plynov zvyčajne vyberá jedno zariadenie alebo kombinácia viacerých zariadení na základe viacerých faktorov, vrátane jeho špecifického zloženia, koncentrácie, objemu vzduchu, modelov emisií a ekonomických nákladov. Napríklad pri nízkej koncentrácii, veľkoobjemovom organickom odpadovom plyne možno najskôr použiť adsorpciu a koncentráciu aktívneho uhlia, po ktorej nasleduje katalytické spaľovanie. Pre odpadový plyn s vysokou koncentráciou možno organické rozpúšťadlá získať kondenzáciou, po ktorej nasleduje hlboké čistenie pomocou RTO.