Čištění spalin VOC

Drobné organické sloučeniny (VOC) jsou definovány jako organické látky s tlakem nasyceného páry vyšším než 133,32 Pa při místnosti teplotě a s bodem varu pod 50–260°C při normálním atmosférickém tlaku, stejně jako jakékoliv volatilní organické pevné částice nebo kapaliny za standardních podmínek teploty a tlaku.

1. Klasifikace výfukových plynů drobných organických sloučenin (VOC)
Drobné organické sloučeniny (VOC) jsou definovány jako organické látky s tlakem nasyceného páry vyšším než 133,32 Pa při místnosti teplotě a s bodem varu mezi 50–260°C při normálním atmosférickém tlaku, stejně jako jakékoliv volatilní organické pevné částice nebo kapaliny za normálních podmínek teploty a tlaku.
Podle jejich chemické struktury mohou být VOC rozděleny do osmi kategorií: alkaný, aromatické uhlovodíky, alkeny, halogenované uhlovodíky, estery, aldehydy, ketony a ostatní. Jejich hlavní složky zahrnují uhlovodíky, halogenované uhlovodíky, oxidované uhlovodíky a uhlovodíky s dusíkem, jako jsou aromatické sloučeniny, organické chloridy, freony, organické ketony, aminy, alkoholy, jednoduché a složité estery, kyseliny a uhlovodíkové sloučeniny z petroleje.

Konkrétně to zahrnuje:
• Aromatické uhlovodíky (benzén, toluen, xylén, styrol atd.)
• Alifatické uhlovodíky (butan, n-butan, benzin atd.)
• Halogenované uhlovodíky (tetrachlorid uhlíku, chloroform, vinylchlorid atd.)
• Freony
• Alkoholy, aldehydy, ketony, polyoly (metanol, propanol, izobutanol, formálnídehyde, acetaldehyd, acetón, cyklohexanon atd.)
• Jednoduché étery, fenoly, epoxidy (éter, methylfenol, fenol, epoxid ethylene, propylenepoxid atd.)
• Estery a organické kyseliny (ethyl acetát, butyl acetát atd.)
• Aminy, nitrilové sloučeniny (dimethylformamid, akrylonitril atd.)
• Ostatní (bromid methylu, chlorofluorouhlíky atd.)
Tyto osm kategorií zahrnuje široké spektrum VOC, které se běžně vyskytují v průmyslových emisích.

2.Zdroje plynných oxidovocerných sloučenin (VOC) výfukových plynů

1. Zdroje VOC plynů v uhlíkových chemických podnicích
Výfukové plyny vznikající v uhlíkové chemické průmyslové výrobě hlavně vznikají ve dvou procesech: přeměna uhlí na koksu a přeměna uhlí na plyn.

1.1 Uhlí a koksové výfukové plyny

Tyto jsou především vyzařovány během nákladu uhlí, koksování a dolních chemických procesů. Během nákladu uhlí dochází k přímému kontaktu surového uhlí s vysokoteplotním vzduchem, což vytváří velké množství dýmu, prachu a různých škodlivých polyaromatických uhlovodíků. VOC během fáze koksování převážně pochází z chemických produkčních oblastí a oblastí čištění odpadních vod. Chemická produkční oblast je dále rozdělena na sekci studeného odtoku, sekci dezulfurizace, sekci síranu amonného a sekci surového benzenu, každá s různými znečišťujícími látkami a emisními charakteristikami.
1. Sekce studeného odtoku:
Volatile gaseous compounds zahrnují především amoniak, sírovodík, nafthalén a malé množství VOC. Emise pochází z bažinových nádrží, nádrží amoniakové vody, meziproduktových bažinových nádrží, bažinových potrubí a podzemních uzavřených nádrží, které jsou charakterizovány spojitým vyzařováním, vysokou koncentrací a jak nízkotemperaturními, tak i vysokotemperaturními podmínkami.
2. Sekce dezelfikace / síranu amonného:
Emissioni plynů z surovin hlavně obsahují amoniak a kyseliny sirovodíkové s menším množstvím VOC. Zdroje zahrnují mateřské nádrže, regenerační nádrže a nádrže na utlumení pěny. Emise jsou spojité a bohaté na amoniak.
3. Sekce hrubého benzenu:
Nespojité emise jsou bohaté na sloučeniny benzové řady a pocházejí z úložných nádrží hrubého benzenu, de-benzolizovaného oleje, umývacích olejů, podzemních nádrží a dávkovacích nádrží. Tyto emise mají malý objem, ale jsou vysoko koncentrované.
4. Odbor čistby odpadních vod:
Emise zahrnují volatilní plyny a vodní páru. Hlavní znečišťující látky jsou sloučeniny benzové řady, kyslík sirovodíkový a dusík. Zdroje zahrnují nouzové spalovací nádrže, regulovací nádrže, anaerobní nádrže, oblasti filtru tlačivých, atd., charakterizované velkým objemem, nízkou koncentrací a vysokým obsahem vlhkosti.

3.Zdroje emisí VOC v balení a tiskařských podnicích
Balení a tisk lze zařadit dvěma způsoby:
1. Podle typu materiálu: tisk na balení ze papíru, plastové balení, kovové balení a balení z jiných materiálů.
2. Podle tiskařské techniky: litografie (offsetní tisk), gravúrový tisk, flexografický tisk, reliéfní tisk, sítotisk a další.

Podle statistických údajů přesahují celkové emise VOC z průmyslu balení a tisku 2 miliony tun. Tyto emise jsou hlavně soustředěny v procesech tisku, sušení, laminace (slučování) a čištění. Hlavní zdroje zahrnují použití barev, lepidel, nátěrových látek, vlhkostních tekutin, čisticích prostředků a různých organických rozpouštidel, které uvolňují VOC jak přirozenou evaporací, tak i volatilizací spojenou se sušením.

Segment barevného tisku na plast a flexibilní obalování je největším přispěvujícím k emisím VOC v tomto sektoru. Pro dosažení požadovaných marketingových a vizuálních efektů vyžaduje výrobní proces použití organických rozpouštidel, jako jsou ethyl acetát, toluen, butanon (MEK) a izopropanol.
V důsledku toho jsou systémy pro čištění průmyslových výfukových plynů nejčastěji potřebné a aplikované v průmyslu flexibilního balení, které zahrnuje barevný tisk na plastové materiály.

4. Zdroje emisí VOC v podnicích produkujících a aplikujících nátěry

Produkce a aplikace nátěrů obvykle zahrnuje průmyslové procesy, jako je míchání barvy, aplikace nátěru (včetně primérní, střední a horní vrstvy, stejně jako laku), úrovňovací vrstvy, sušení a další související kroky.

Podle Národního ekonomického průmyslového klasifikačního standardu (GB/T 4754-2017) průmysly, které zahrnují nátěry a spojené emise VOC, obvykle zahrnují:
• Výroba nábytku (C21)
• Metallurgický průmysl (C33)
• Výroba obecného zařízení (C34)
• Speciální průmyslové zařízení (C35)
• Automobilový průmysl (C36)
• Železniční, lodní, letecký a jiné dopravní zařízení (C37)
• Kovy výrobky, opravy a údržba strojů a zařízení (C43)

V těchto odvětvích jsou emise VOC převážně generovány během procesů míchání barvy, nanesení, zpevnění a sušení. Tyto emise pocházejí z rozpouštidel, tenitelů a přísad obsažených v barvách a nátěrech. Proto jsou ekologické politiky, strategie kontroly znečištění a postupy správy VOC klíčové pro podniky produkující nátěry.