organic-waste-gas-vocs

- Főbb összetevők: Különféle illékony szerves vegyületek, mint például benzol, toluol, xilol, formaldehid, aceton, etil-acetát, alkánok, alkének stb.
- Források: Vegyi termelés, bevonatolás, nyomtatás, gyógyszeripar, gumi- és műanyagfeldolgozás stb.

A sokféle forrásból származó, elsősorban különféle illékony szerves vegyületekből (VOC) álló szerves hulladékgázok kezelésére a következő berendezések használhatók:

Aktív szén adszorpciós berendezés
- Alapelv: Az aktív szén gazdag mikropórusos szerkezetével és nagy felületével erős adszorpciós képességgel rendelkezik a különböző VOC-k számára. Miközben a szerves hulladékgáz áthalad az aktív szénrétegen, a VOC-molekulák adszorbeálódnak a felületen, ezáltal megtisztul a füstgáz. Amint az aktív szén eléri a telítettséget, forró levegővel vagy vízgőz deszorpcióval regenerálható. A deszorbeált nagy koncentrációjú szerves hulladékgáz tovább kezelhető.
- Alkalmazás: Alacsony és közepes koncentrációjú, nagy levegőmennyiségű szerves hulladékgázok kezelésére alkalmas. Kiváló adszorpciós teljesítménnyel rendelkezik a legtöbb elterjedt VOC-hoz, például benzolhoz, toluolhoz, xilolhoz, formaldehidhez, acetonhoz és etil-acetáthoz. A nagy koncentrációjú hulladékgázok esetében azonban az aktív szén gyakori cserét igényel, ami magas üzemeltetési költségeket eredményez.

Katalitikus tüzelőberendezések
- Alapelv: Katalizátor (például nemesfém-katalizátor, például platina vagy palládium, vagy fém-oxid-katalizátor) hatására a szerves hulladékgázban lévő VOC-k viszonylag alacsony hőmérsékleten (általában 200-400 °C-on) oxidációs reakción mennek keresztül, szén-dioxidot és vizet termelve. A katalizátor csökkenti a reakció aktiválási energiáját, megkönnyíti a reakciót, miközben csökkenti az energiafogyasztást is.
- Alkalmazások: Alkalmas alacsony és közepes koncentrációjú szerves hulladékgázok kezelésére, hatékonyan kezeli a különféle illékony szerves vegyületeket, beleértve az alkánokat, alkéneket, benzolsorozatokat, aldehideket és ketonokat. Különösen alkalmas a folyamatosan kibocsátott füstgázokhoz. Ez a berendezés magas tisztítási hatékonyságot (több mint 95%), alacsony energiafogyasztást és nulla másodlagos szennyezést kínál. Azonban érzékeny a katalizátort mérgező anyagokra, például porra és nehézfémekre a füstgázban, ami előkezelést igényel.

Regeneratív termikus oxidációs (RTO) berendezés
- Alapelv: Az RTO berendezésbe való belépés után a szerves hulladékgázt először egy regenerátorban előmelegítik. Ezután az oxidációs kamrába kerül, ahol a szerves komponensek oxidálódnak és magas hőmérsékleten (körülbelül 760 °C) szén-dioxiddá és vízzé bomlanak. A keletkező magas hőmérsékletű gáz ezután áthalad egy másik regenerátoron, és hőt bocsát ki a regenerátor felmelegítésére, amelyet aztán a bejövő füstgáz előmelegítésére használnak fel, így hővisszanyerést érnek el. A bemeneti és kimeneti csatorna átkapcsolásával a regenerátor felváltva vesz fel és ad le hőt.
- Alkalmazások: Nagy koncentrációjú, nagy térfogatú szerves hulladékgázok kezelésére alkalmas. Magas kezelési hatékonysággal rendelkezik minden típusú illékony szerves vegyület esetében, 99% feletti tisztítási hatékonyságot ér el. Továbbá a hővisszanyerés miatt az üzemeltetési költségek viszonylag alacsonyak. A berendezés-beruházás azonban viszonylag nagy, nagy alapterületet igényel, és alkalmasabb a viszonylag stabil összetételű szerves hulladékgázok kezelésére.

Kondenzvíz-visszanyerő berendezés
- Alapelv: Abból a jellemzőből kiindulva, hogy az anyagok különböző hőmérsékleteken eltérő telített gőznyomásúak, a szerves hulladékgázban a VOC-k a hőmérséklet csökkentésével vagy a rendszernyomás növelésével túltelítődnek, ezáltal folyékony formává kondenzálják és a hulladékgáztól elválasztják hasznosítás céljából.
- Alkalmazás: Alkalmas magas koncentrációjú, magas forráspontú szerves hulladékgázok, például alkánok és benzol sorozatok kezelésére. Alacsony koncentrációjú hulladékgázok esetében a hőmérséklet csökkentéséhez vagy a nyomás növeléséhez szükséges nagy energia miatt ez kevésbé gazdaságos. A kondenzátum-visszanyerő berendezések visszanyerhetik és újra felhasználhatják a szerves oldószereket, ami bizonyos gazdasági előnyökkel jár, de nagy nyomás- és alacsony hőmérséklet-állóságot igényel.

Biológiai tisztítóberendezések (biológiai szűrők, bioszivárgó szűrők stb.)
- Alapelv: A mikrobiális anyagcserét kihasználva a szerves hulladékgázban található VOC szénforrásként és energiaforrásként szolgál a mikrobiális növekedéshez. A mikrobiális lebomlás ezeket a VOC-okat szén-dioxiddá, vízzé és mikrobiális sejtanyaggá alakítja. A bioszűrőben a füstgáz egy mikroorganizmusokat tartalmazó szűrőrétegen halad át, ahol a VOC-okat adszorbeálják és lebontják a mikroorganizmusok. A biotoldó szűrő ezzel szemben tápoldatot permetez a mikrobiális táptalajra, hogy fenntartsa a mikrobiális aktivitást és megtisztítsa a füstgázt.
- Alkalmazható alkalmazások: Alkalmas alacsony és közepes koncentrációjú, biológiailag lebomló szerves hulladékgázok, például etanol, aceton és etil-acetát kezelésére. Ez a módszer alacsony üzemeltetési költségeket és másodlagos szennyezést kínál, de a kezelés hatékonyságát jelentősen befolyásolják olyan tényezők, mint a füstgáz összetétele, hőmérséklete, páratartalma és pH-értéke, és kevésbé hatékony a biológiailag nehezen lebomló szerves anyagok kezelésére.

A gyakorlati alkalmazásokban a szerves hulladékgázok kezelésére jellemzően egyetlen berendezést vagy több eszköz kombinációját választják ki több tényező alapján, beleértve a konkrét összetételt, koncentrációt, levegőmennyiséget, kibocsátási mintákat és gazdasági költségeket. Például alacsony koncentrációjú, nagy térfogatú szerves hulladékgáz esetén először az aktív szén adszorpciója és koncentrálása használható, majd a katalitikus égetés. A nagy koncentrációjú hulladékgázok esetében a szerves oldószereket kondenzációval lehet visszanyerni, majd az RTO-val végzett mélytisztítást.