EN
Introducció
Els compostos orgànics volàtils (COV) s'han convertit en un aspecte ambiental clau a mesura que les indústries globals treballen per assolir una producció més neta i sostenible. Aquests compostos, presents àmpliament en processos químics, metal·lúrgia, revestiments, impressió i molts altres sectors industrials, suposen riscos importants per a la qualitat de l'aire, la salut humana i l'estabilitat ecològica. A mesura que les regulacions ambientals s'intensifiquen arreu del món, les indústries han d'adoptar sistemes eficients de control dels COV per reduir les emissions i assegurar el compliment normatiu.
Aquest article ofereix una visió detallada de com es generen els COV en els principals sectors industrials i analitza les tecnologies més eficaces per al seu tractament. Des del processament químic del carbó fins a la impressió i l'envasat, comprendre aquests mecanismes és essencial per dissenyar solucions que siguin alhora ambientalment sostenibles i econòmicament viables.
Què són els COV?
Els compostos orgànics volàtils són una àmplia classe de substàncies químiques a base de carboni amb alta pressió de vapor a temperatura ambient, fet que els permet evaporar-se fàcilment a l'aire. Els COV solen incloure substàncies amb un punt d'ebullició a pressió normal entre 50°C i 260°C o aquelles amb una pressió de vapor saturada superior a 133,32 Pa en condicions ambientals.
Categories habituals de COV
Segons la seva estructura química, els COV es classifiquen en vuit grups principals:
Alcans
Hidrocarburs aromàtics
Alquens
Hidrocarburs halogenats
Èsters
Aldehydes
Cetones
Altres compostos orgànics
Exemples típics de COV
Hidrocarburs aromàtics: benzè, toluè, xilè, estirè
Hidrocarburs en cadena: butà, components de la gasolina
Hidrocarburs halogenats: tetraclorur de carboni, cloroform
Alcohols i aldehids: metanol, acetaldehid, acetona
Èsters: acetat d'etil, acetat de butil
Altres: acetonitril, acrilonitril, clorofluorocarburs
Aquests compostos provenen de la combustió de combustibles, reaccions químiques, evaporació de solvents i diversos processos industrials. A causa de la seva elevada reactivitat i toxicitat, els COV requereixen un control sistemàtic.
Principals fonts industrials d'emissions de COV
1. COV en la indústria química del carbó
El sector químic del carbó és un dels principals responsables industrials d'emissions de COV. Els COV provenen principalment de dos processos:
Coqueïtzació del carbó
Gasificació del carbó a gas sintètic
1.1 Emissions de COV durant la coqueïtzació del carbó
La coqueïtzació implica escalfar el carbó a altes temperatures, fet que provoca la volatilització de compostos orgànics complexos. Les emissions es produeixen principalment en dues fases:
A. Etapa de càrrega de carbó
Quan el carbó brut es carrega als forns de cocació a alta temperatura, entra en contacte amb superfícies calentes i allibera una barreja de:
Hidrocarburs aromàtics policíclics
Vapor de quitrà
Gassos orgànics
Aquests contaminants contribueixen als riscos laborals i a la contaminació ambiental.
B. Àrea de Recuperació de Subproductes de Coqueria
Les àrees clau inclouen la unitat de condensació, la unitat de desulfurització, la unitat de sulfat d'amoni i la unitat de benzè brut. Cada una genera perfils diferents de COV:
Secció de Condensació
Emissions: amoníac, sulfur d'hidrogen, naftalè, COV mixtos
Fonts: dipòsits de quitrà, dipòsits d'aigua amoniacal, canonades, segells d'aigua
Característiques: alta concentració, grans fluctuacions, gas ric en humitat
Secció de Desulfurització i Sulfat d'Amoni
Emissions: gasos amb sofre, amoníac, contingut petit de COV
Emissions contínues amb altes concentracions d'amoníac
Secció de Benzè Brut
Emissions: benzè, toluè, xilè
Volum de gas petit però concentració molt elevada
Àrea de tractament d'aigües residuals
Emissions: benzè, fenols, sulfurades, compostos orgànics nitrogenats
Provinent de dipòsits de regulació, dipòsits d'accident, dipòsits anaerobis, tractament de fangs
Aquesta combinació fa que el tractament sigui difícil a causa de la seva composició complexa.
1.2 COV en la gasificació del carbó i la producció de gas natural
Les plantes de gasificació del carbó produeixen gasos residuals amb COV durant:
Rentat de metanol a baixa temperatura
Dipòsits d'emmagatzematge de gas/líquid (pèrdues per respiració)
Esanitació d'aigües residuals
Unitats d'emmagatzematge d'oli
A. Gas residual de rentat de metanol a baixa temperatura
Aquest corrent inclou:
Metà
Etilè, età
Propà, propilè
Vapor de metanol
És difícil de reutilitzar i normalment es tracta amb RTO (Oxidador Tèrmic Regeneratiu) per incineració completa.
Per què RTO en lloc de RCO?
Els catalitzadors RCO són vulnerables a l'envigoriment per sofre i tenen una regeneració limitada, cosa que fa que el RTO sigui més robust per a aplicacions químiques del carbó.
B. Pèrdues per respiració de dipòsits d'emmagatzematge
Els dipòsits d’emmagatzematge de gas/líquid alliberen vapors que contenen compostos de sofre, amoníac i COV durant els canvis de temperatura i pressió. Aquests gasos també requereixen oxidació tèrmica.
C. COV del tractament d’aigües residuals
Aquestes emissions provenen principalment de:
Tractament preliminar (separació d’oli, equalització, acidificació)
Dipòsits d’airejació
Sales de deshidratació de fangs
Les concentracions varien considerablement i el contingut d’humitat és elevat.