Tratamento de gases de escape de VOC

Compostos orgânicos voláteis (VOCs) são definidos como substâncias orgânicas com uma pressão de vapor saturada maior que 133,32 Pa à temperatura ambiente e ponto de ebulição abaixo de 50–260°C à pressão atmosférica normal, bem como qualquer sólido ou líquido orgânico volátil em condições padrão de temperatura e pressão.

1. Classificação dos Gases de Escape de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC)
Compostos orgânicos voláteis (VOCs) são definidos como substâncias orgânicas com uma pressão de vapor saturada maior que 133,32 Pa à temperatura ambiente e ponto de ebulição entre 50–260°C sob pressão atmosférica padrão, bem como quaisquer sólidos ou líquidos orgânicos voláteis à temperatura e pressão normais.
De acordo com sua estrutura química, os VOCs podem ser divididos em oito categorias: alcanos, hidrocarbonetos aromáticos, alcenos, hidrocarbonetos halogenados, ésteres, aldéias, cetonas e outros. Seus principais componentes incluem hidrocarbonetos, hidrocarbonetos halogenados, hidrocarbonetos oxigenados e hidrocarbonetos contendo nitrogênio, como compostos da série aromática, clorados orgânicos, freons, cetonas orgânicas, aminas, álcoois, ésteres simples e complexos, ácidos e compostos de hidrocarbonetos de petróleo.

Especificamente, isso inclui:
• Hidrocarbonetos aromáticos (benzeno, tolueno, xileno, estireno, etc.)
• Hidrocarbonetos alifáticos (butano, n-butano, gasolina, etc.)
• Hidrocarbonetos halogenados (tetracloreto de carbono, cloroformo, clorureto de vinila, etc.)
• Freons
• Álcoois, aldéias, cetonas, polióis (metanol, propanol, isobutanol, formaldeído, acetaldeído, acetona, cicloexanona, etc.)
• Éteres simples, fenóis, epóxidos (éter, metilfenol, fenol, óxido de etileno, óxido de propileno, etc.)
• Esteres e ácidos orgânicos (etil acetato, butil acetato, etc.)
• Aminas, compostos nitrílicos (dimetilformamida, acrilonitrila, etc.)
• Outros (brometo de metila, clorofluorcarbonetos, etc.)
Essas oito categorias abrangem uma ampla gama de VOCs comumente encontrados em emissões industriais.

2.Fontes de Gases Orgânicos Voláteis (VOC) de Esgoto

1. Fontes de Gases VOC em Empresas Químicas a Carvão
Os gases de esgoto gerados na indústria química do carvão resultam principalmente de dois processos: conversão de carvão em coque e conversão de carvão em gás.

1.1 Gases de Esgoto de Carvão e Coque

Esses são gerados principalmente durante o carregamento de carvão, cocção e processamento químico downstream. Durante o carregamento de carvão, o carvão bruto entra em contato direto com ar de alta temperatura, produzindo grandes volumes de fumaça, poeira e vários hidrocarbonetos aromáticos políclicos prejudiciais. VOCs na fase de coqueificação originam-se principalmente das zonas de produção química e áreas de tratamento de águas residuais. A zona de produção química é subdividida em seção de drenagem fria, seção de desulfurização, seção de sulfato de amônio e seção de benzeno bruto, cada uma com diferentes poluentes e características de emissão.
1. Seção de Drenagem Fria:
Compostos gasosos voláteis incluem principalmente amônia, sulfeto de hidrogênio, naftaleno e pequenas quantidades de VOCs. As emissões provêm de tanques de betume, tanques de água de amônia, tanques intermediários de betume, tubulações de betume e tanques selados subterrâneos, caracterizadas por emissão contínua, alta concentração e condições tanto de baixa quanto de alta temperatura.
2. Seção de Dessulfurização / Sulfato de Amônio:
As emissões de gás bruto contêm principalmente amônia e sulfeto de hidrogênio, com poucos VOCs. As fontes incluem tanques de solução mãe, tanques de regeneração e tanques de extinção de espuma. As emissões são contínuas e ricas em amônia.
3. Seção de Benzeno Bruto:
Emissões não organizadas são ricas em compostos da série do benzeno e vêm de tanques de armazenamento de benzeno bruto, tanques de óleo desbenzenizado, tanques de óleo de lavagem, tanques subterrâneos e tanques de dosagem. Essas emissões têm baixo volume, mas alta concentração.
4. Área de Tratamento de Efluentes:
As emissões incluem gases voláteis e vapor d'água. Os principais poluentes são compostos da série do benzeno, sulfeto de hidrogênio e nitrogênio. As fontes incluem tanques de combustão de emergência, tanques de regulagem, tanques anaeróbicos, áreas de prensa-filtro, etc., caracterizadas por grande volume, baixa concentração e alto teor de umidade.

3.Fontes de Emissões de VOC nas Empresas de Embalagem e Impressão
A embalagem e a impressão podem ser classificadas de duas maneiras:
1. Por tipo de material: impressão em embalagens de base de papel, embalagens plásticas, embalagens metálicas e embalagens feitas de outros materiais.
2. Por técnica de impressão: litografia (impressão offset), impressão rotativa, impressão flexográfica, estampagem, serigrafia e outras.

De acordo com dados estatísticos, as emissões totais de VOC da indústria de embalagens e impressão excedem 2 milhões de toneladas. Essas emissões estão principalmente concentradas nos processos de impressão, secagem, laminação (composição) e limpeza. As principais fontes incluem o uso de tintas, adesivos, soluções de revestimento, fluidos umidificantes, agentes de limpeza e vários solventes orgânicos, que liberam VOCs tanto por evaporação natural quanto por volatilização relacionada à secagem.

O segmento de impressão colorida em embalagens plásticas e flexíveis é o maior contribuinte para as emissões de VOC neste setor. Para alcançar os efeitos de marketing e visuais desejados, o processo de fabricação exige o uso de solventes orgânicos, como acetato de etila, tolueno, butanona (MEK) e isopropanol.
Como resultado, sistemas de tratamento de gases de escape industriais são mais amplamente necessários e aplicados na indústria de embalagens flexíveis que envolvem impressão colorida em materiais plásticos.

4. Fontes de Emissões de VOC em Empresas de Produção e Aplicação de Revestimentos

A produção e aplicação de revestimentos geralmente envolvem processos industriais como mistura de tintas, aplicação de revestimento (incluindo camadas de primer, intermediárias e superiores, bem como verniz), camadas niveladoras, secagem e outras etapas relacionadas.

De acordo com o Padrão Nacional de Classificação da Indústria Econômica (GB/T 4754-2017), as indústrias que envolvem revestimentos e emissões de VOC associadas normalmente incluem:
• Fabricação de móveis (C21)
• Indústria metalúrgica (C33)
• Fabricação de equipamentos de uso geral (C34)
• Equipamentos industriais especiais (C35)
• Indústria automotiva (C36)
• Equipamentos ferroviários, construção naval, aeroespacial e outros meios de transporte (C37)
• Produtos metálicos, reparos e manutenção de máquinas e equipamentos (C43)

Nessas indústrias, as emissões de VOC ocorrem principalmente durante os processos de formulação de tintas, pulverização, cura e secagem. Essas emissões provêm dos solventes, diluentes e aditivos contidos nas tintas e revestimentos. Portanto, políticas ambientais, estratégias de controle de poluição e práticas de gestão de VOC são cruciais para empresas de produção de revestimentos.