EN
Introduktion
Flygtige organiske forbindelser (VOC) er blevet et stort miljømæssigt fokus, mens globale industrier arbejder mod en renere og mere bæredygtig produktion. Disse forbindelser, som findes i kemisk procesindustri, metallurgi, belægning, tryk, og mange andre industrielle sektorer, udgør betydelige risici for luftkvaliteten, menneskers sundhed og økologisk stabilitet. Når miljøregulativerne strammes globalt, skal industrierne vedtage effektive VOC-kontrolsystemer for at reducere emissioner og sikre overholdelse.
Denne artikel giver et detaljeret overblik over, hvordan VOC'er genereres i de største industrier, og undersøger de mest effektive teknologier til deres behandling. Fra kulkemisk procesindustri til tryk og emballage er det afgørende at forstå disse mekanismer for at udforme løsninger, der både er miljømæssigt forsvarlige og økonomisk hensigtsmæssige.
Hvad er VOC'er?
Flygtige organiske forbindelser er en bred klasse af kulstofholdige kemikalier med højt damptryk ved stuetemperatur, hvilket gør, at de nemt fordampes ud i luften. VOC'er omfatter typisk stoffer med et kogepunkt ved normalt tryk mellem 50°C og 260°C eller dem med et mættet damptryk over 133,32 Pa ved almindelige omgivelsesbetingelser.
Almindelige VOC-kategorier
Ud fra kemisk struktur inddeles VOC'er i otte hovedgrupper:
Alkaner
Aromatiske kulbrinter
Alkener
Halogenerede kohlenstoffer
Estrar
Aldehyder
Ketoner
Andre organiske forbindelser
Typiske VOC-eksempler
Aromatiske kohlenstoffer: benzen, toluen, xylol, styrén
Kædeformede kohlenstoffer: butan, benzinbestanddele
Halogenerede kohlenstoffer: tetraklorkulstof, chloroform
Alkoholer og aldehyder: methanol, acetaldehyd, acetone
Estrar: ethylacetat, butylacetat
Andre: acetonitril, acrylonitril, klorfluorkarboner
Disse forbindelser stammer fra brændstofbrænding, kemiske reaktioner, opløsningsmiddelets fordampning og forskellige industrielle processer. På grund af deres høje reaktivitet og toksicitet kræver VOC'er systematisk kontrol.
Vigtigste industrielle kilder til udledning af VOC
1. VOC i kulforsyningens kemiske industri
Kulforsyningens kemiske sektor er en af de mest betydningsfulde industrielle kilder til udledning af VOC. VOC'erne stammer primært fra to processer:
Kulkokning
Kulforgasning til syntetisk gas
1.1 VOC-emissioner under kulkoksning
Koksning indebærer opvarmning af kul ved høje temperaturer, hvilket får komplekse organiske forbindelser til at fordampes. Emissioner sker hovedsageligt i to faser:
A. Kullastningsfase
Når råkul lastes ind i varme koksovne, møder det varme overflader og frigiver en blanding af:
Polyaromatiske hydrocarboner
Tærvand
Organiske gasser
Disse forureninger bidrager til erhvervssygdomme og miljøforurening.
B. Området for genanvendelse af koksningens biprodukter
Nøgleområder omfatter kondensationsanlægget, desulfuriseringsanlægget, ammoniumsulfatanlægget og råbenzolanlægget. Hvert af disse genererer forskellige VOC-profiler:
Kondensationssnit
Emissioner: ammoniak, brint sulfid, naftalen, blandede VOC'er
Kilder: tjæretanke, ammoniakvandstanke, rørledninger, vandsluser
Karakteristika: høj koncentration, store udsving, gas med højt fugtindhold
Desulfurisering og Ammoniumsulfat-snit
Emissioner: svovlholdige gasser, ammoniak, lille mængde VOC'er
Kontinuerte emissioner med høje koncentrationer af ammoniak
Råbenzol-snit
Emissioner: benzen, toluen, xylol
Gasmængde lille, men koncentration meget høj
Spildevandsrensning
Emissioner: benzen, fenoler, sulfider, organiske kvælstofforbindelser
Kommer fra udjævningskar, nødkar, anaerobe kar, slambehandling
Denne kombination gør rensningen udfordrende på grund af den komplekse sammensætning.
1,2 VOC'er ved kulforgasning og naturgasproduktion
Kulforgasningsanlæg producerer VOC-belastet restgas under:
Lavtemperatur methanolvask
Gas/væske lagertanke (åndetab)
Spildevandsbehandling
Ollagerningsenheder
A. Lavtemperatur methanolvask afslutningsgas
Denne strøm inkluderer:
Metan
Ethylen, ethan
Propan, propylen
Methanol-damp
Det er vanskeligt at genbruge, og den behandles typisk med RTO (Regenerativ Termisk Oxidator) til fuldstændig forbrænding.
Hvorfor RTO i stedet for RCO?
RCO-katalysatorer er sårbare over for svovlforgiftning og har begrænset regenerering, hvilket gør RTO mere robust til kul-kemiske anvendelser.
B. Tab ved lagertankens åndedræt
Gas/væske-lagertanke afgiver dampe, der indeholder svovlforbindelser, ammoniak og flygtige organiske forbindelser (VOC'er), under temperatur- og trykændringer. Disse gasser kræver også termisk oxidation.
C. VOC'er fra spildevandsrensning
Disse emissioner opstår hovedsageligt fra:
Påbearbejdning (olieafskillelse, jævning, forsuring)
Beluftningstanke
Tørreslambesider
Koncentrationerne varierer kraftigt, og fugtindholdet er højt.