VOC-päästöt metallurgiateollisuudessa

Metallurgia on toinen merkittävä VOC-saasteiden aiheuttaja, erityisesti sinteröinnin aikana. VOC:n muodostuminen riippuu voimakkaasti seuraavista tekijöistä:

• Polttoaineen koostumus

• Orgaaniset lisäaineet

• Lämpötilaprofiilit

• Ilmavirtausmallit

Tärkeimmät mekanismit VOC:n muodostumisessa

• Kivihiilen ja koksien poltto

• Orgaanisten sideaineiden haihtuminen

• Öljyisten jäämien hajoaminen metallipinnoilla

• Monimutkaisten hiilivetyjen lämpöpuhkeaminen

Tärkeimmät ominaispiirteet

• VOC-päästöt syntyvät pääasiassa välillä 100°C ja 900°C

• Sintrauspatjan paksuus on yleensä 100–200 mm

• VOC-yhdisteet tiivistyvät hienoiksi hiukkasiksi jäähdyttäessä, mikä edistää toissijaista hiukkaspilaantumista

Tehokas hallinta edellyttää korkean lämpötilan hapettamista tai katalyyttisiä käsittelyjärjestelmiä.

3. VOC-päästöt pakkaus- ja painoalalla

Paino- ja pakkausteollisuus kuuluu suurimpiin VOC-päästöjen aiheuttajiin kevyessä teollisuudessa.

Hajukaasujen lähteet

• Liuotepohjaiset painetukset

• Painovärieristeet

• Liimaimurteet

• Pintakäsittelykoostumukset

• Puhdistusaineet

• Höyrystyminen kuivausuuneissa

Eniten mukana olevat teollisuudenalat

• Muovinen joustava pakkaukset

• Paperipakkaus

• Metallipakkaukset

• Gravyyri- ja flexopaino

Yleiset teollisuusliuottimet

• Etyyliasetaatti

• Tolueeni

• Metyletyyliketon (MEK)

• Isopropanoli

Alhaisen kiehumispisteen vuoksi haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) haihtuvat nopeasti painatuksen ja kovettamisen aikana, mikä edellyttää tehokasta keruuta ja käsittelyä.

4. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt pinnoitteiden ja pintakäsittelyn prosesseissa

Pinnoitealalla on useita vaiheita, joista jokainen vapauttaa orgaanisia höyryjä:

Tyypilliset pinnoitusmenetelmät

• Maalin sekoitus

• Suihkuttaminen

• Tasoitus ja haihdutus

• Kuivaus ja kuivatus

Näihin toimialoihin kuuluvat:

• Huonekaluja

• Metalliteollisuus

• Autoteollisuuden valmistus<br>

• Ilmailu

• Laivanrakennus

• Rautatiekuljetus

• Laitteiden valmistus

Liuentevien haihtuminen on pääasiallinen päästölähde, erityisesti suihkutuksen ja uunikaavennuksen aikana.

Tehokkaat VOC-käsittelytekniikat

1. Regeneratiivinen lämpöhapetin (RTO)

• Korkea tuhoamisnopeus: 98%

• Sopii korkeapitoisille, stabiileille VOC-virroille

• Muuntaa VOC-yhdisteet CO₂:ksi ja H₂O:ksi

• Erittäin tehokas lämmönkierrätys vähentää käyttökustannuksia

2. Katalyyttinen hapetus (RCO)

• Matalampi lämpötila kuin RTO:ssa

• Sopii puhtaille, rikkipitoisille kaasuvirroille

• Herkkä rikille, kloorille ja raskasmetalleille

3. Aktiivihiiliadsorptio

• Ideaali matalapitoisille, suuren ilmavirran VOC-yhdisteille

• Voidaan yhdistää desorptioon + RTO:hen

• Tehokas bentseenin, tyylinen ja ksyylien osalta

4. Kondensaatio

• Käytetään, kun VOC-pitoisuus on korkea tai yhdisteillä on matala kiehumispiste

• Usein käytössä kemikaali- ja liuottimen talteenottolaitoksissa

5. Biologinen käsittely

• Käytetään biologisesti hajoaville yhdisteille, kuten alkoholeille ja aldehydeille

• Ympäristöystävällinen, mutta rajoitettu soveltuvuus monimutkaisille hiilivedyille

Ympäristölliset ja sääntelylliset motiivit

Miksi VOC-päästöjen hallinta on olennaista?

• Terveyshaitat: VOC-yhdisteet voivat aiheuttaa hengitystieongelmia, neurologisia vaikutuksia ja syöpää

• Ympäristövaikutukset: edistävät otsonin muodostumista ja toissijaisen PM2,5-pölyn syntymistä

• Säädösten paine: kansainväliset standardit asettavat nyt tiukat päästömäärärajat

• Yritysten kestävyys: VOC-päästöjen hallinta tukee ESG-tavoitteita ja yleisen luottamuksen rakentumista

UKK

Miksi VOC-päästöjen käsittely on haastavaa?

Niiden kemiallinen monimuotoisuus ja pitoisuuden, kosteuden sekä ilmavolyypin vaihtelu.

Mihin teollisuuden aloihin syntyy eniten VOC-päästöjä?

Kemian kivihiili-, maaöljy-, paino-, pinnoitus- ja metalliteollisuus.

Onko RTO paras tekniikka VOC:n käsittelyyn?

Se on yleisvaihtoehto sekoitetuille ja korkeapitoisille VOC-yhdisteille.

Johtopäätös

VOC-yhdisteet kuuluvat vaikeimmista ja laajimmista teollisuuspäästöistä, jotka vaikuttavat kansanterveyteen ja ympäristön laatuun. Niiden lähteiden – kuten kivihiilitehtaiden, paino- ja pinnoituslinjojen – tunteminen on olennaista tehokkaiden käsittelyjärjestelmien suunnittelussa. Teknologiat, kuten RTO, katalyyttinen hapetus, adsorptio ja tiivistys, tarjoavat vankkoja ratkaisuja eri teollisuusoikeisiin.

Koska ympäristövaatimukset jatkuvasti kiristyvät, edistyneeseen VOC-käsittelyyn sijoittaminen ei ole enää vapaaehtoista – se on strateginen välttämättömyys, joka tukee pitkän aikavälin kestävyyttä, säädösten noudattamista ja toiminnallista huippuosaamista.