Очистка дымовых газов от ЛОС

Летучие органические соединения (VOC) определяются как органические вещества с давлением насыщенного пара более 133,32 Па при комнатной температуре и температурой кипения ниже 50–260°C при нормальном атмосферном давлении, а также любые летучие органические твердые или жидкие вещества при стандартных температуре и давлении.

1. Классификация выхлопных газов летучих органических соединений (VOC)
Летучие органические соединения (VOC) определяются как органические вещества с давлением насыщенного пара более 133,32 Па при комнатной температуре и температурой кипения в пределах 50–260°C при стандартном атмосферном давлении, а также любые летучие органические твердые или жидкие вещества при нормальных температуре и давлении.
Согласно их химической структуре, ОВС можно разделить на восемь категорий: алканы, ароматические углеводороды, алкены, галогенированные углеводороды, эфиры, альдегиды, кетоны и другие. Их основные компоненты включают углеводороды, галогенированные углеводороды, органические соединения с кислородом и содержащие азот углеводороды, такие как ароматические соединения, органические хлориды, фреоны, органические кетоны, амины, спирты, простые и сложные эфиры, кислоты и нефтяные углеводородные соединения.

Конкретно это включает:
• Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол, стирол и др.)
• Алкильные углеводороды (бутан, н-бутан, бензин и др.)
• Галогенированные углеводороды (тetrahлористый углерод, хлороформ, винилхлорид и др.)
• Фреоны
• Спирты, альдегиды, кетоны, полигидрические спирты (метанол, пропанол, изобутанол, формальдегид, уксусный альдегид, ацетон, циклогексанон и др.)
• Простые эфиры, фенолы, эпоксиды (этер, метилфенол, фенол, оксид этилена, оксид пропилена и др.)
• Эфиры и органические кислоты (этил ацетат, бутил ацетат и т.д.)
• Амины, нитрильные соединения (диметилформамид, акрилонитрил и т.д.)
• Другие (бромистый метил, хлорфторуглероды и т.д.)
Эти восемь категорий охватывают широкий спектр ОВС, обычно встречающихся в промышленных выбросах.

2.Источники выхлопных газов с содержанием летучих органических соединений (ЛОС)

1. Источники газов ЛОС на угольно-химических предприятиях
Выхлопные газы, образующиеся в угольной химической промышленности, в основном возникают в результате двух процессов: преобразования угля в кокс и преобразования угля в газ.

1.1 Газообразные выбросы от угля и кокса

Они в основном образуются во время загрузки угля, коксования и последующей химической переработки. При загрузке угля сырой уголь непосредственно соприкасается с горячим воздухом, что приводит к выделению больших объемов дыма, пыли и различных вредных полициклических ароматических углеводородов. Органические летучие соединения (ОЛС) на стадии коксования в основном происходят из зон химического производства и очистки сточных вод. Зона химического производства делится на секцию холодной дренажной системы, секцию десульфуризации, секцию сульфата аммония и секцию необработанного бензола, каждая из которых имеет различные загрязнители и характеристики выбросов.
1. Секция холодной дренажной системы:
Летучие газообразные соединения в основном включают аммиак, сероводород, нафталин и небольшое количество ЛОС. Выбросы происходят из резервуаров для смолы, резервуаров с аммиачной водой, промежуточных резервуаров для смолы, трубопроводов смолы и подземных герметичных резервуаров, характеризующихся непрерывным выбросом, высокой концентрацией и как низкими, так и высокими температурными условиями.
2. Секция десульфуризации / сульфата аммония:
В составе исходных газообразных выбросов predominately содержатся аммиак и сероводород с небольшим количеством VOC. Источники включают растворы маточных баков, регенерационные баки и пенные охладители. Выбросы являются непрерывными и богатыми аммиаком.
3. Секция необработанного бензола:
Неорганизованные выбросы богаты соединениями бензола и происходят из резервуаров для хранения необработанного бензола, баков для обессоленной нефти, баков для мытого масла, подземных баков и дозировочных баков. Эти выбросы имеют низкий объем, но высокую концентрацию.
4. Зона очистки сточных вод:
Выбросы включают летучие газы и водяной пар. Основные загрязнители - это соединения бензола, сероводород и азот. Источники включают аварийные сжигающие баки, регулирующие баки, анаэробные баки, области фильтр-пресса и т.д., характеризующиеся большим объемом, низкой концентрацией и высоким содержанием влаги.

3.Источники выбросов ОМВ на предприятиях упаковки и печати
Упаковка и печать могут быть классифицированы двумя способами:
1. По типу материала: печать на бумажной упаковке, пластиковой упаковке, металлической упаковке и упаковке из других материалов.
2. По технологии печати: литография (оффсетная печать), граверная печать, флексографическая печать, тиснение, шелкография и другие.

Согласно статистическим данным, общие выбросы ОУВ от упаковочной и полиграфической промышленности превышают 2 миллиона тонн. Эти выбросы в основном сосредоточены в процессах печати, сушки, ламинирования (компонования) и очистки. Основными источниками являются использование красок, клеев, покровных растворов, смачивающих жидкостей, моющих средств и различных органических растворителей, которые выделяют ОУВ как при естественной эвапорации, так и при испарении во время сушки.

Сегмент цветной печати на пластике и гибкой упаковке является крупнейшим источником выбросов ОУВ в этой отрасли. Для достижения желаемых маркетинговых и визуальных эффектов производственный процесс требует использования органических растворителей, таких как этилацетат, толуол, бутанон (МЭК) и изопропанол.
В результате системы очистки промышленных выхлопных газов наиболее широко применяются в гибкой упаковочной промышленности, связанной с цветной печатью на пластиковых материалах.

4. Источники выбросов ОУВ в предприятиях производства и нанесения покрытий

Производство и нанесение покрытий обычно включают промышленные процессы, такие как смешивание красок, нанесение покрытия (включая грунтовочный, промежуточный и верхний слои, а также лак), выравнивание слоев, сушку и другие связанные этапы.

Согласно Национальному экономическому стандарту классификации отраслей (ГБ/Т 4754-2017), отрасли, связанные с покрытиями и сопутствующими выбросами ОУВ, обычно включают:
• Производство мебели (C21)
• Металлургическая промышленность (C33)
• Производство общего машиностроения (C34)
• Специальное промышленное оборудование (C35)
• Автомобильная промышленность (C36)
• Железнодорожное, судостроительное, авиакосмическое и другое транспортное оборудование (C37)
• Металлические изделия, ремонт и обслуживание машин и оборудования (C43)

В этих отраслях выбросы ОУВ в основном возникают во время приготовления краски, нанесения, полимеризации и сушки. Эти выбросы поступают из растворителей, разбавителей и добавок, содержащихся в красках и покрытиях. Поэтому экологические политики, стратегии борьбы с загрязнением и практики управления ОУВ критически важны для предприятий, производящих покрытия.