Traitement des gaz de combustion COV

Les composés organiques volatils (CVO) sont définis comme des substances organiques ayant une pression de vapeur saturante supérieure à 133,32 Pa à température ambiante et un point d'ébullition inférieur à 50-260 °C sous pression atmosphérique normale, ainsi que toute matière ou liquide organique volatile sous conditions standard de température et de pression.

1. Classification des gaz d'échappement des composés organiques volatils (CVO)
Les composés organiques volatils (CVO) sont définis comme des substances organiques ayant une pression de vapeur saturante supérieure à 133,32 Pa à température ambiante et un point d'ébullition compris entre 50 et 260 °C sous pression atmosphérique standard, ainsi que toute matière solide ou liquide organique volatile à température et pression normales.
Selon leur structure chimique, les CVO peuvent être divisés en huit catégories : alcanes, hydrocarbures aromatiques, alcènes, hydrocarbures halogénés, esters, aldéhydes, cétones et autres. Leurs composants principaux incluent des hydrocarbures, des hydrocarbures halogénés, des hydrocarbures oxygénés et des hydrocarbures contenant de l'azote, tels que des composés de la série aromatique, des chlorures organiques, des fréons, des cétones organiques, des amines, des alcools, des esters simples et complexes, des acides et des composés d'hydrocarbures pétroliers.

Cela inclut spécifiquement :
• Hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène, xylène, styrène, etc.)
• Hydrocarbures aliphatiques (butane, n-butane, essence, etc.)
• Hydrocarbures halogénés (tétrachlorure de carbone, chloroforme, chlorure de vinyle, etc.)
• Fréons
• Alcools, aldéhydes, cétones, polyols (méthanol, propanol, isobutanol, formaldéhyde, acétaldéhyde, acetone, cyclohexanone, etc.)
• Éthers simples, phénols, époxydes (éther, méthylphénol, phénol, oxyde d'éthylène, oxyde de propylène, etc.)
• Esters et acides organiques (acétate d'éthyle, acétate de butyle, etc.)
• Amines, composés nitriles (diméthylformamide, acrylonitrile, etc.)
• Autres (bromure de méthyle, chlorofluorocarbones, etc.)
Ces huit catégories couvrent une large gamme de CVO couramment trouvés dans les émissions industrielles.

2. Sources de gaz à composés organiques volatils (COV)

1. Sources de gaz COV dans les entreprises de chimie du charbon
Les gaz d'échappement générés dans l'industrie chimique du charbon proviennent principalement de deux processus : la conversion du charbon en coke et la conversion du charbon en gaz.

1.1 Gaz d'échappement du charbon et du coke

Ces émissions sont principalement générées lors du chargement de charbon, du cokéfaction et du traitement chimique en aval. Lors du chargement de charbon, le charbon brut entre en contact direct avec de l'air à haute température, produisant de grandes quantités de fumée, de poussière et de divers hydrocarbures aromatiques polycycliques nocifs. Les CVO (composés organiques volatils) pendant la phase de cokéfaction proviennent principalement des zones de production chimique et des zones de traitement des eaux usées. La zone de production chimique est subdivisée en section de drainage froid, section de désulfuration, section de sulfate d'ammonium et section de benzène brut, chacune présentant des polluants et des caractéristiques d'émission différents.
1. Section de Drainage Froid :
Les composés gazeux volatils incluent principalement de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène, du naphtalène et de petites quantités de CVO. Les émissions proviennent des réservoirs de goudron, des réservoirs d'eau ammoniaquée, des réservoirs intermédiaires de goudron, des pipelines de goudron et des réservoirs scellés souterrains, caractérisées par une émission continue, une concentration élevée et des conditions à la fois à basse et haute température.
2. Section de désulfuration / Sulfate d'ammonium :
Les émissions de gaz brut contiennent principalement de l'ammoniac et du sulfure d'hydrogène, avec moins de CVO. Les sources incluent les cuves de lixiviat, les cuves de régénération et les cuves d'éteignoir à mousse. Les émissions sont continues et riches en ammoniac.
3. Section de Benzène Brut :
Les émissions non organisées sont riches en composés de la série du benzène et proviennent des réservoirs de stockage de benzène brut, des cuves de pétrole débenzoliné, des cuves d'huile de lavage, des cuves souterraines et des cuves de dosage. Ces émissions ont un faible volume mais une concentration élevée.
4. Zone de traitement des eaux usées :
Les émissions comprennent des gaz volatils et de la vapeur d'eau. Les principaux polluants sont les composés de la série du benzène, le sulfure d'hydrogène et l'azote. Les sources incluent les cuves de combustion d'urgence, les cuves de régulation, les cuves anaérobies, les zones de presse-filtre, etc., caractérisées par un grand volume, une faible concentration et une forte teneur en humidité.

3.Sources d'émissions de CVO dans les entreprises d'emballage et d'impression
L'emballage et l'impression peuvent être classifiés de deux manières :
1. Par type de matériau : impression sur emballage en papier, emballage en plastique, emballage métallique et emballage fabriqué à partir d'autres matériaux.
2. Par technique d'impression : lithographie (impression offset), impression par gravure, impression flexographique, embossage, impression en sérigraphie et autres.

D'après les données statistiques, les émissions totales de CVO provenant de l'industrie de l'emballage et de l'imprimerie dépassent 2 millions de tonnes. Ces émissions sont principalement concentrées dans les processus d'impression, de séchage, de laminage (composé) et de nettoyage. Les sources principales incluent l'utilisation d'encre, d'adhésifs, de solutions de revêtement, de fluides humidifiants, d'agents de nettoyage et de divers solvants organiques, qui libèrent des CVO par évaporation naturelle et volatilisation liée au séchage.

Le segment de l'impression en couleur sur emballages plastiques et flexibles est le plus grand contributeur aux émissions de COV dans ce secteur. Pour obtenir les effets marketing et visuels souhaités, le processus de fabrication nécessite l'utilisation de solvants organiques tels que l'acétate d'éthyle, le toluène, le butanone (MEK) et l'isopropanol.
En conséquence, les systèmes de traitement des gaz d'échappement industriels sont les plus largement nécessaires et appliqués dans l'industrie de l'emballage flexible impliquant l'impression en couleur sur matériaux plastiques.

4. Sources d'émissions de COV dans les entreprises de production et d'application de revêtements

La production et l'application de revêtements impliquent généralement des processus industriels tels que le mélange de peinture, l'application de revêtement (y compris la couche primaire, intermédiaire et finale, ainsi que le vernis), les couches de nivellement, le séchage et d'autres étapes connexes.

Selon la Norme Nationale de Classification des Industries Économiques (GB/T 4754-2017), les industries impliquant des revêtements et des émissions de COV associées incluent généralement :
• Fabrication de meubles (C21)
• Industrie métallurgique (C33)
• Fabrication d'équipements polyvalents (C34)
• Équipements industriels spéciaux (C35)
• Industrie automobile (C36)
• Matériel ferroviaire, naval, aérospatial et autres équipements de transport (C37)
• Produits en métaux, réparation et entretien des machines et équipements (C43)

Dans ces industries, les émissions de COV sont principalement générées lors des processus de formulation de peinture, de pulvérisation, de durcissement et de séchage. Ces émissions proviennent des solvants, diluants et additifs contenus dans les peintures et revêtements. Par conséquent, les politiques de protection de l'environnement, les stratégies de lutte contre la pollution et les pratiques de gestion des COV sont essentielles pour les entreprises de production de revêtements.