Karbonhidratlar (VOCs), oda sıcaklığında 133.32 Pa'dan daha yüksek bir eşlenik buhar basıncına sahip ve normal atmosferik basıncında 50–260°C'den düşük bir kaynama noktasına sahip olan maddelerdir; ayrıca standart sıcaklık ve basınç koşullarında herhangi bir volatil organik katı veya sıvı olarak da tanımlanabilirler.
1. Volatil Organik Bileşikler (VOC) Dumanlarının Sınıflandırılması
Karbonhidratlar (VOCs), oda sıcaklığında 133.32 Pa'dan daha yüksek bir eşlenik buhar basıncına sahip ve standart atmosferik basınç altında 50–260°C arasında bir kaynama noktasına sahip organik maddelerdir; ayrıca normal sıcaklık ve basınçta herhangi bir volatil organik katı veya sıvıdır.
Kimyasal yapısına göre, VOC'ler sekiz kategoriye bölünebilir: alkanlar, aromatik hidrokarbonlar, alkenler, halojenli hidrokarbonlar, esterler, aldehitler, ketonlar ve diğerleri. Ana bileşenleri hidrokarbonlar, halojenli hidrokarbonlar, oksijanlı hidrokarbonlar ve nitrojen içeren hidrokarbonlardır; bu da aromatik serisi bileşenler, organik klorürler, freonlar, organik ketonlar, aminler, alkoller, basit ve karmaşık esterler, asitler ve petrol hidrokarbon bileşenlerini içerir.
Özellikle, bu şunları içerir:
• Aromatik hidrokarbonlar (benzen, toluen, xilen, stiren vb.)
• Alifatik hidrokarbonlar (butan, n-butan, benzin vb.)
• Halojenli hidrokarbonlar (dört-klorür karbon, kloroform, vinil klorid vb.)
• Freonlar
• Alkoller, aldehitler, ketonlar, polialkoller (metanol, propanol, izobutanol, formaldehit,asetaldehit, aseton, sikloheksanon vb.)
• Basit eterler, fenoller, epoksidler (eter, metilfenol, fenol, etilen oksit, propilen oksit vb.)
• Esteryler ve organik asitler (etil asetat, butil asetat vs.)
• Aminler, nitril bileşikler (dimetilformamid, akrilonitril vs.)
• Diğerleri (metil bromür, klorofluorkarbonlar vs.)
Bu sekiz kategori, endüstriyel emisyonlarda yaygın olarak bulunan geniş bir spektrumda VOC'yi kapsar.
2. Uçucu Organik Bileşik (VOC) Egzoz Gazlarının Kaynakları
1. Kömür Kimya İşletmelerindeki VOC Gazlarının Kaynakları
Kömür kimya sanayinde üretilen emisyon gazları, çoğunlukla kömürden koksidönüşümü ve kömürden gaz dönüşümü olmak üzere iki süreçten kaynaklanmaktadır.
1.1 Kömür ve Koksid Emisyon Gazları
Bunlar öncelikle kömür yükleme, koklaştırma ve aşağı akış kimyasal işleme sırasında üretilir. Kömür yükleme sırasında, ham kömür yüksek sıcaklıktaki hava ile doğrudan temas eder ve büyük hacimlerde duman, toz ve çeşitli zararlı polisiklik aromatik hidrokarbonlar üretir. Koklaştırma aşamasındaki VOC'ler esas olarak kimyasal üretim bölgelerinden ve atık su arıtma alanlarından kaynaklanır. Kimyasal üretim bölgesi, her biri farklı kirleticiler ve emisyon özelliklerine sahip soğuk drenaj bölümü, kükürt giderme bölümü, amonyum sülfat bölümü ve ham benzen bölümüne ayrılmıştır.
1. Soğuk Drajaj Bölümü:
Değişken gazlı bileşikler çoğunlutaş, hidrojen sulfid, naftalen ve küçük miktarlarda VOC'den oluşur. Emisyonlar karotankları, amonyum su tankları, ara karotankları, karolu hatları ve yeraltı mühür tanklarından kaynaklanır ve sürekli emisyon, yüksek konsantrasyon ve hem düşük hem de yüksek sıcaklık koşulları ile karakterize edilir.
2. Desulfurizasyon / Amonyum Sülfat Bölümü:
Ham gaz emisyonları ana olarak amonyak ve kükürt dioksit içerir ve daha az miktarda VOC'lardan oluşur. Kaynaklar, anacizge tankları, yeniden üretim tankları ve köpük söndürme tanklarıdır. Emisyonlar sürekli ve amonyak zengindir.
3. Ham Benzen Bölümü:
Düzenli olmayan emisyonlar, benzen serisi bileşikleri zengindir ve ham benzen depolama tanklarından, debenzolenilmiş yağ tanklarından, yıkama yağ tanklarından, yeraltı tanklarından ve dozaj tanklarından kaynaklanır. Bu emisyonlar hacette düşük olsa da yüksek konsantrasyonludur.
4. Atık Su Tedariği Alanı:
Emisyonlar arasında uçucu gazlar ve su buharı bulunur. Başlıca kirleticiler benzen serisi bileşikleri, hidrojen sülfür ve nitrojendir. Kaynaklar arasında acil durum yanma tankları, düzenleme tankları, anaerobik tanklar, filtre pres alanları vb. bulunur ve bunlar büyük hacim, düşük konsantrasyon ve yüksek nem içeriği ile karakterize edilir.
3.Paketleme ve Baskı İşletmelerindeki VOC Emisyonlarının Kaynakları
Paketleme ve baskı iki şekilde sınıflandırılabilir:
1. Malzeme türüne göre: kağıt tabanlı ambalaj, plastik ambalaj, metal ambalaj ve diğer malzemelerden yapılan ambalajlarda baskı.
2. Basım tekniğine göre: litografi (offset baskı), gravür baskı, fлексografik baskı, kalıgrafik baskı, ekran baskı ve diğerleri.
İstatistiksel verilere göre, ambalaj ve baskı endüstrisinden kaynaklanan toplam VOC emisyonları 2 milyon tonu aşmaktadır. Bu emisyonlar esas olarak baskı, kurutma, laminasyon (bileşik) ve temizleme süreçlerinde yoğunlaşmaktadır. Birincil kaynaklar arasında hem doğal buharlaşma hem de kurutma ile ilgili uçucu hale gelme yoluyla VOC'leri serbest bırakan mürekkepler, yapıştırıcılar, kaplama çözeltileri, nemlendirme sıvıları, temizlik maddeleri ve çeşitli organik çözücülerin kullanımı yer almaktadır.
Plastik ve esnek ambalajdaki renkli baskı segmenti, bu sektördeki VOC emisyonlarına en büyük katkıı sağlar. İstenen pazarlama ve görsel etkileri elde etmek için, üretim süreci etil asetatı, toluen, butanon (MEK) ve izopropanol gibi organik çözücüleri kullanmayı gerektirir.
Bu nedenle, plastik malzemelerde renkli baskı içeren esnek ambalaj endüstrisinde sanayi scatı atık gaz tedavi sistemlerine en geniş ihtiyaç duyulur ve uygulanır.
4. Kaplama Üretim ve Uygulama Şirketlerindeki VOC Emisyonlarının Kaynakları
Kaplama üretimi ve uygulaması genellikle boya karıştırma, kaplama uygulaması (primer, ara ve üst katmanlar ile vernik dahil), düzleştirme katmanları, kurutma ve diğer ilgili adımlar gibi sanayi süreçlerini içerir.
Ulusal Ekonomik Endüstri Sınıflandırma Standartına göre (GB/T 4754-2017), kaplama ile ilgili ve bununla birlikte VOC emisyonlarına sahip endüstri türleri genellikle şunları içerir:
• Mobilya üretimi (C21)
• Metalurji endüstrisi (C33)
• Genel amaçlı ekipman üretimi (C34)
• Özel amaçlı sanayi ekipmanları (C35)
• Otomotiv endüstrisi (C36)
• Demiryolu, gemi inşaatı, hava alanları ve diğer ulaşım araçları (C37)
• Metal ürünleri, makine ve ekipmanların tamiratı ve bakımı (C43)
Bu endüstrilerde, VOC emisyonları çoğunlukla boyaların formülasyonu, sıralama, kuruşturma ve kuruma süreçlerinde oluşur. Bu emisyonlar, boyalar ve kaplama maddelerinde bulunan çözücülerden, incelticilerden ve katkı maddelerinden kaynaklanır. Bu nedenle, çevresel koruma politikaları, kirlilik kontrol stratejileri ve VOC yönetimi uygulamaları, kaplama üretim işletmeleri için çok önemlidir.