EN
Uvod
Letljive organske spojeve (VOCs) postali su važna ekološka tema dok globalne industrije teže čišćoj i održivijoj proizvodnji. Ovi spojevi, koji se široko nalaze u kemijskoj obradi, metalurgiji, premazima, tisku i mnogim drugim industrijskim sektorima, predstavljaju značajne rizike za kvalitetu zraka, ljudsko zdravlje i ekološku stabilnost. Kako se ekološki propisi pojačavaju širom svijeta, industrije moraju usvojiti učinkovite sustave kontrole VOC-a kako bi smanjile emisije i osigurale sukladnost.
Ovaj članak daje detaljan pregled načina na koji se VOC-ovi stvaraju u glavnim industrijama te istražuje najučinkovitije tehnologije za njihovo tretiranje. Od kemijske prerade ugljena do tiska i pakiranja, razumijevanje ovih mehanizama ključno je za dizajniranje rješenja koja su istovremeno ekološki ispravna i ekonomski izvediva.
Što su VOC-ovi?
Letljive organske spojevi široka su skupina kemikalija temeljenih na ugljiku s visokim tlakom para pri sobnoj temperaturi, zbog čega se lako isparavaju u zrak. VOC-ovi obično uključuju tvari s točkom vrelišta pod normalnim tlakom između 50°C i 260°C ili one s zasićenim tlakom para iznad 133,32 Pa pri okolišnim uvjetima.
Uobičajene kategorije VOC-a
Ovisno o kemijskoj strukturi, VOC-ovi se dijele u osam glavnih skupina:
Alkani
Aromatski ugljikovodici
Alkeni
Halogenirani ugljikovodici
Esteri
Aldehidi
Ketoni
Ostali organski spojevi
Tipični primjeri VOC-a
Aromatski ugljikovodici: benzen, toluen, ksilens, stiren
Lančasti ugljikovodici: butan, sastojci benzina
Halogenirani ugljikovodici: tetraklorugljik, hloroform
Alkoholi i aldehidi: metanol, acetaldehid, aceton
Esteri: etil acetat, butil acetat
Ostalo: acetonitril, akrilonitril, klorofluorougljikovodici
Ovi spojevi potječu iz sagorijevanja goriva, kemijskih reakcija, isparavanja otapala i različitih industrijskih procesa. Zbog visoke reaktivnosti i toksičnosti, VOC-ovi zahtijevaju sustavnu kontrolu.
Glavni industrijski izvori emisije VOC-a
1. VOC-ovi u ugljenokemijskoj industriji
Ugljenokemijski sektor jedan je od najznačajnijih industrijskih izvora emisije VOC-ova. VOC-ovi uglavnom potječu iz dva procesa:
Koksanje ugljena
Gasifikacija ugljena u sintetski plin
1.1 Emisije VOC-a tijekom koksovanja ugljena
Koksovanje uključuje zagrijavanje ugljena na visokim temperaturama, zbog čega se kompleksni organski spojevi isparavaju. Emisije se uglavnom javljaju u dvije faze:
A. Faza punjenja ugljenom
Kada se sirovi ugljen utovari u visokotemperaturne peći za koksu, dolazi do dodira s vrućim površinama i oslobađanja smjese:
Poliklina aromatska ugljikovodika
Hlapljivi katran
Organski plinovi
Ovi zagađivači doprinose profesionalnim rizicima i zagađenju okoliša.
B. Područje prikupljanja sporednih proizvoda koksovanja
Ključni dijelovi uključuju kondenzacijsku jedinicu, jedinicu za desulfurizaciju, jedinicu za amonijev sulfat i jedinicu za sirovi benzen. Svaka generira različite profile LTV-a:
Kondenzacijski dio
Emisije: amonijak, vodikov sulfid, naftalen, mješoviti LTV-ovi
Izvori: spremnici za katran, spremnici za amonijačnu vodu, cjevovodi, hidraulični zatvarači
Karakteristike: visoka koncentracija, velike fluktuacije, plin bogat vlagošću
Dio za desulfurizaciju i amonijev sulfat
Emisije: sumporne plinove, amonijak, malu količinu LTV-ova
Stalne emisije uz visoke koncentracije amonijaka
Dio sirovog benzena
Emisije: benzen, toluen, ksilol
Volumen plina je malen, ali koncentracija vrlo visoka
Područje obrade otpadnih voda
Emisije: benzen, fenoli, sulfidi, organska spojeva dušika
Dolazi iz izravnavajućih rezervoara, rezervoara za slučaj nesreće, anaerobnih rezervoara, obrade mulja
Ova kombinacija čini obradu zahtjevnom zbog složenog sastava.
1.2 LTH u proizvodnji sintetskog plina iz ugljena i prirodnog plina
Postrojenja za gasifikaciju ugljena proizvode otpadne plinove opterećene LTH tijekom:
Niskotemperaturno pranje metanolom
Rezervoari za tekućine/plin (gubitci disanja)
Očistava odvodnica
Jedinice za skladištenje nafte
A. Plin iz ispiranja metanolom pri niskoj temperaturi
Ovaj tok uključuje:
Metanu
Etilen, etan
Propan, propilen
Para metanola
Teško ga je ponovno upotrijebiti, stoga se obično tretira s RTO (Regenerativni termički oksidator) radi potpunog spaljivanja.
Zašto RTO umjesto RCO?
Katalizatori za RCO osjetljivi su na otrovanje sumporom i imaju ograničenu regeneraciju, zbog čega je RTO robusniji za primjenu u ugljičnoj kemiji.
B. Gubitci disanjem spremnika
Spremnici za pohranu plinova/tekućina ispuštaju pare koje sadrže sumporne spojeve, amonijak i LZO tijekom promjena temperature i tlaka. Ovi plinovi također zahtijevaju termalnu oksidaciju.
C. LZO iz postrojenja za obradu otpadnih voda
Ova emisija uglavnom nastaje iz:
Pretpročišćavanje (odvajanje ulja, usklađivanje, zakiseljavanje)
Reaktori za aeraciju
Prostori za odvodnjavanje mulja
Koncentracije se znatno razlikuju, a sadržaj vlage je visok.