Obrada štetnih plinova iz otpadnih plinova

Ljepotno-organički spojevi (VOC) definiraju se kao organske tvari s nasičenim parnim tlakom većim od 133,32 Pa pri sobnoj temperaturi i točkom ključanja ispod 50–260°C pri normalnom atmosferskom tlaku, te bilo koje volatilne organske čvrste tvari ili tekućine u standardnim uvjetima temperature i tlaka.

1. Klasifikacija plinova s volatilnim organskim spojevima (VOC)
Ljepotno-organički spojevi (VOC) definiraju se kao organske tvari s nasičenim parnim tlakom većim od 133,32 Pa pri sobnoj temperaturi i točkom ključanja između 50–260°C pri standardnom atmosferskom tlaku, te bilo koje volatilne organske čvrste tvari ili tekućine pri normalnoj temperaturi i tlaku.
Prema svojoj kemikalnoj strukturi, VOC-ovi se mogu podijeliti u osam kategorija: alkani, aromatični ugljikovodi, alkeni, halogenirani ugljikovodi, esteri, aldehidi, ketoni i drugi. Njihovi glavni sastojci uključuju ugljikovode, halogenirane ugljikovode, oksigenirane ugljikovode i ugljikovode koje sadrže dušik, poput aromatičnih serijalnih spojeva, organičkih hlorida, freonova, organičkih ketona, amina, alkohola, jednostavnih i složenih estera, kiselina i naftinog ugljikovodnog spoja.

Posebno, to obuhvaća:
• Aromatični ugljikovodi (benzen, toluen, xilen, stilben itd.)
• Alifatični ugljikovodi (butan, n-butan, benzin itd.)
• Halogenirani ugljikovodi (četverochlorid ugljika, kloraform, vinilhlorid itd.)
• Freoni
• Alkoholi, aldehidi, ketoni, polialkoholi (metanol, propanol, izobutanol, formaldehid, acetaldehid, acetone, cikloheksanon itd.)
• Jednostavni eteri, fenoli, epokside (eter, metilfenol, fenol, etilenoksid, propilenoksid itd.)
• Esteri i organske kiseline (etil acetat, butil acetat, itd.)
• Amini, nitrilske spojeve (dimetilformamid, akrilonitril, itd.)
• Ostalo (metilska bromida, chlorofluorougljikovi, itd.)
Ove osam kategorija obuhvataju širok spektar VOC-a koji se često pronađu u industrijskim emisijama.

2.Izvori otpadnih plinova s volatilnim organskim spojevima (VOC)

1. Izvori plinova s volatilnim organskim spojevima (VOC) u ugljeni hemijskoj industriji
Otpadni plinovi koji nastaju u ugljenoj hemijskoj industriji glavno su rezultat dva procesa: pretvorba ugljena u koksu i pretvorba ugljena u plin.

1.1 Otpadni plinovi iz ugljena i koksu

Oni se prvenstveno stvaraju tijekom utovara ugljena, koksiranja i naknadne kemijske obrade. Tijekom utovara ugljena, sirovi ugljen dolazi u izravan kontakt sa zrakom visoke temperature, stvarajući velike količine dima, prašine i raznih štetnih policikličkih aromatskih ugljikovodika. Hlapljivi organski spojevi (VOC) tijekom faze koksiranja uglavnom potječu iz zona kemijske proizvodnje i područja za obradu otpadnih voda. Zona kemijske proizvodnje podijeljena je na odjeljak hladne drenaže, odjeljak odsumporavanja, odjeljak amonijevog sulfata i odjeljak sirovog benzena, svaki s različitim karakteristikama onečišćujućih tvari i emisija.
1. Odjel za hladnu drenaciju:
Volatile plinovite spojeve uglavnom čine amonijak, vodik sulfid, nftalen i male količine VOC-a. Emisije potječu iz bakva za smole, bakva za amonijaku, međuspoljnih bakva za smolu, cijevi za smolu i podzemnih sigurnosnih bakva, te su karakterizirane neprekidnom emisijom, visokom koncentracijom i uvjetima niske i visoke temperature.
2. Sekcija desulfurizacije / amonijaka sulfat:
Izlazne emisije uglavnom sadrže amonijak i kisikovodik s manje volatilnih organskih spojeva (VOCs). Izvori uključuju bazeni matičnog rasvjeta, bazeni regeneracije i bazeni za gasenje pjenom. Emisije su kontinuirane i bogate u amonijaku.
3. Sekcija sirovog benzena:
Neorganizirane emisije su bogate u spojeve serije benzena i dolaze iz čuvanja sirog benzena, ulja bez benzena, ulja za pranje, podzemnih čuvanja i čuvanja za doziranje. Ove emisije imaju mali obujam, ali su visoko koncentrirane.
4. Područje obrade otpadnih voda:
Emisije uključuju volatilne plinove i vodoću paru. Glavni onesnaživači su spojevi serije benzena, kisikovodik i dušik. Izvori uključuju rezervare za hitnu sagoravanje, regulacijske rezervare, anareksijske rezervare, područja filter presa itd., karakterizirana velikim obujmom, niskom koncentracijom i visokim sadržajem vode.

3.Izvori VOC emisija u preduzećima za pakiranje i štampu
Pakiranje i štampa mogu se klasificirati na dva načina:
1. Po vrsti materijala: štampanje na kartonskom ambalazu, plastičnoj ambalazi, metalnoj ambalazi i ambalazi iz drugih materijala.
2. Po tehnici štampanja: litografija (offset štampanje), gravirano štampanje, fleksografsko štampanje, embosiranje, škrin štampanje i druge.

Prema statističkim podacima, ukupne emisije VOC-a iz industrijalnog sektora ambalže i štampanja prelaze 2 milijuna tona. Ove emisije su glavno koncentrirane u procesima štampanja, sušenja, laminiranja (kompundiranja) i čišćenja. Glavni izvori uključuju upotrebu boja, leja, obalujućih rješenja, umlaživača, čišćivača i različitih organskih raztopina, koje oslobađaju VOC-e kroz prirodno isparavanje i volatilizaciju povezanu s sušenjem.

Segment boje na plastici i fleksibilnom pakiranju je najveći doprinosnik emisija VOC-a u ovom sektoru. Kako bi se postigli željeni marketing i vizualni efekti, proizvodni proces zahtjeva upotrebu organskih raztopina poput etilskog acetata, toluena, butanona (MEK) i izopropanolu.
Stoga su industrijski sustavi za obradu otpornih plinova najšire primjenjivani i potrebni u fleksibilnoj pakiranoj industriji koja uključuje bojanje na plastičnim materijalima.

4. Izvori VOC emisija u poduzećima za proizvodnju i primjenu obloga

Proizvodnja i primjena obloga tipično uključuju industrijske procese kao što su miješanje boja, primjena obloga (uključujući osnovnu sloju, srednju i gornju sloju te lak), ravnala slojeva, sušenje i druge povezane korake.

Prema Nacionalnom standardu ekonomskog industrijalnog klasifikacije (GB/T 4754-2017), industrije koje uključuju oblove i povezane VOC emisije tipično uključuju:
• Proizvodnja nameštaja (C21)
• Metalurška industrija (C33)
• Proizvodnja opće namjene opreme (C34)
• Posebna industrijska oprema za specifične svrhe (C35)
• Automobilsko industrije (C36)
• Željeznički, brodogradnja, zračno prometno i drugo prijevozno opremu (C37)
• Metalne proizvode, popravak i održavanje mašina i opreme (C43)

U ovim industrijskim granama, emisije VOC se uglavnom pojavljuju tijekom procesa pripreme boja, natjerivanja, zakretanja i sušenja. Te emisije dolaze iz rastvarača, razredila i dodataka koji se nalaze u bojama i overima. Stoga su politike okolišne zaštite, strategije kontroliranja zagađivanja i prakse upravljanja VOC ključne za poduzeća koje proizvode obloge.