Увод
Летљиве органске једињене (VOCs) постале су главни еколошки фокус док глобалне индустрије теже чишћој и одрживијој производњи. Ове једињене, које се често срећу у хемијској преради, металургији, премазивању, штампи и многим другим индустријским секторима, представљају значајан ризик по квалитет ваздуха, здравље људи и еколошку стабилност. Како се еколошка регулатива у свету све више стрпљава, индустрије морају да усвоје ефикасне системе контроле VOC-а како би смањиле емисије и осигурале испуњавање прописа.
Овај чланак пружа детаљан преглед начина на који се VOC-ови стварају у оквиру главних индустрија и истражује најефикасније технологије за њихово третирање. Од хемијске прераде угља до штампе и паковања, разумевање ових механизама је од суштинског значаја за пројектовање решења која су истовремено еколошки исправна и економски изводљива.
Шта су VOC-ови?
Летљиве органске једињене су широко распрострањена класа једињених угљеника са високим парним притиском на собној температури, због чега се лако испаравају у ваздух. ЛОЈ обухватају супстанце са температуром кључања на нормалном притиску између 50°C и 260°C или оне са засићеним парним притиском већим од 133.32 Pa при амбијентним условима.
Уобичајене категорије ЛОЈ
На основу хемијске структуре, ЛОЈ се деле у осам главних група:
Алкани
Ароматични угљоводоници
Алкени
Халогенисани угљоводоници
Естри
Алдехиди
Кетони
Остали органски једињења
Типични примери ЛОС-а
Ароматични угљоводоници: бензен, толуен, ксилен, стирен
Ланчани угљоводоници: бутан, састојци бензина
Халогенисани угљоводоници: тетрахлорметан, хлороформ
Алкохоли и алдехиди: метанол, ацеталдехид, ацетон
Естри: етил-ацетат, бутил-ацетат
Ostalo: ацетонитрил, акрилонитрил, хлорфлуоругљоводоници
Ови једињени настају сагоревањем горива, хемијским реакцијама, испаравањем растварача и разним индустријским процесима. Због високе реактивности и токсичности, ЛОС захтевају систематску контролу.
Главни индустријски извори емисије ЛОС
1. ЛОС у индустрији угља
Сектор угља је један од најзначајнијих индустријских извора емисије ЛОС. ЛОС потичу првенствено из два процеса:
Коксовање угля
Гасификација угля у синтетички гас
1.1 Емисија ЛОС током коксовања угля
Коксовање подразумева загревање угля на високим температурама, услед чега комплексни органске једињене испаре. Емисије се углавном јављају у две фазе:
A. Фаза пуњења угља
Када се сирови угаљ уноси у вруће пећи за кокс, судара се са врелим површинама и ослобађа мешавину:
Полициклични ароматични хидроугљовици
Паре смоле
Органски гасови
Ови загађивачи доприносе професионалним ризицима и загађењу животне средине.
B. Područje regeneracije koksne podprodukte
Ključna područja uključuju jedinicu za kondenzaciju, jedinicu za desulfurizaciju, jedinicu za sulfat amonijaka i jedinicu za sirovi benzen. Svaka generiše različite profile LZO-a:
Odeljenje za kondenzaciju
Emisije: amonijak, vodonik-sulfid, naftalen, mešavina LZO-a
Izvori: rezervoari za katran, rezervoari za amonijačnu vodu, cevovodi, hidraulični zatvarači
Karakteristike: visoka koncentracija, velike fluktuacije, gas bogat vlago
Odeljenje za desulfurizaciju i sulfat amonijaka
Emisije: sumporni gasovi, amonijak, mala količina LZO-a
Konstantne emisije sa visokim koncentracijama amonijaka
Odeljenje za sirovi benzen
Емисије: бензен, толуен, ксилени
Запремина гаса мала али концентрација веома висока
Подручје пречишћавања отпадних вода
Емисије: бензен, феноли, сулфиди, органски једињени азота
Настаје из танкова за изједначавање, танкова у случају незгода, анаеробних танкова, обраде муља
Ова комбинација омогућава изазовно третирање услед сложеног састава.
1.2 ЛОМ у производњи угљеног гаса и природног гаса
Погони за гасификацију угаља производе отпадне гасове оптерећене ЛОМ-овима током:
Ниско-температурна прања метанолом
Резервоари за складиштење гаса/течности (гушење)
Obrada otpadnih voda
Jedinice za skladištenje ulja
A. Odsisni gas niskotemperaturnog metanolnog pranja
Ovaj tok uključuje:
Metan
Etilen, etan
Propan, propilen
Mehanolna para
Teško je ponovo iskoristiti i obično se tretira pomoću RTO (Regenerativnog termalnog oksidatora) radi potpunog sagorevanja.
Zašto RTO umesto RCO?
RCO катализатори су подложни отровенju сумпором и имају ограничену регенерацију, због чега је RTO робустнији за примену у угљенoj хемији.
Б. Губици испаравањем из резервоара за складиштење
Резервоари за складиштење гаса/течности ослобађају паре које садрже једињења сумпора, амонијак и ЛОС током промена температуре и притиска. Ови гасови такође захтевају термалну оксидацију.
Ц. ЛОС из третмана отпадних вода
Ови емисији настају најчешће из:
Претходног третмана (сепарација уља, изједначавање, закисељавање)
Резервоари за аерацију
Просторије за уклањање воде из иловице
Концентрације се драстично разликују, а садржај влаге је висок.