organic-waste-gas-vocs

- Hlavní složky: Různé těkavé organické sloučeniny, jako je benzen, toluen, xylen, formaldehyd, aceton, ethylacetát, alkany, alkeny atd.
- Zdroje: Chemická výroba, nátěry, tisk, farmacie, zpracování pryže a plastů atd.

Pro organický odpadní plyn, který je primárně složen z různých těkavých organických sloučenin (VOC) ze široké škály zdrojů, lze ke zpracování použít následující zařízení:

Zařízení pro adsorpci aktivního uhlí
- Princip: Aktivní uhlí se svou bohatou mikroporézní strukturou a velkým povrchem má silnou adsorpční kapacitu pro různé VOC. Když organický odpadní plyn prochází vrstvou aktivního uhlí, molekuly VOC se adsorbují na povrchu, čímž se odpadní plyn čistí. Jakmile aktivní uhlí dosáhne nasycení, může být regenerováno proplachováním horkým vzduchem nebo desorpcí vodní páry. Desorbovaný vysoce koncentrovaný organický odpadní plyn lze dále zpracovávat.
- Použití: Vhodné pro čištění organických odpadních plynů s nízkou až střední koncentrací s velkým objemem vzduchu. Má vynikající adsorpční výkon pro většinu běžných VOC, jako je benzen, toluen, xylen, formaldehyd, aceton a ethylacetát. U vysoce koncentrovaného odpadního plynu však aktivní uhlí vyžaduje častou výměnu, což má za následek vysoké provozní náklady.

Zařízení pro katalytické spalování
- Princip: Působením katalyzátoru (jako je katalyzátor ze vzácných kovů, jako je platina nebo palladium nebo katalyzátor na bázi oxidu kovu), VOC v organickém odpadním plynu podléhají oxidační reakci při relativně nízké teplotě (obecně 200-400 °C) za vzniku oxidu uhličitého a vody. Katalyzátor snižuje aktivační energii reakce, usnadňuje reakci a zároveň snižuje spotřebu energie.
- Aplikace: Vhodné pro čištění organických odpadních plynů s nízkou až střední koncentrací, účinně zpracovává různé VOC, včetně alkanů, alkenů, benzenové řady, aldehydů a ketonů. Je zvláště vhodný pro trvale vypouštěné odpadní plyny. Toto zařízení nabízí vysokou účinnost čištění (přes 95 %), nízkou spotřebu energie a nulové sekundární znečištění. Je však citlivý na látky otravující katalyzátory, jako je prach a těžké kovy v odpadních plynech, které vyžadují předúpravu.

Zařízení pro regenerativní tepelnou oxidaci (RTO).
- Princip: Po vstupu do RTO zařízení se organický odpadní plyn nejprve předehřeje v regenerátoru. Poté se dostává do oxidační komory, kde dochází k oxidaci organických složek a jejich rozkladu na oxid uhličitý a vodu při vysoké teplotě (cca 760°C). Výsledný plyn o vysoké teplotě pak prochází dalším regenerátorem a uvolňuje teplo k ohřevu regenerátoru, který se pak používá k předehřívání přiváděného odpadního plynu, čímž se dosahuje rekuperace tepla. Přepínáním vstupních a výstupních kanálů regenerátor střídavě absorbuje a uvolňuje teplo.
- Aplikace: Může zpracovávat vysoce koncentrovaný, velkoobjemový organický odpadní plyn. Má vysokou účinnost čištění pro všechny typy těkavých organických sloučenin a dosahuje účinnosti čištění přes 99 %. Navíc jsou díky zpětnému získávání tepla provozní náklady relativně nízké. Investice do zařízení je však relativně velká, vyžaduje velkou podlahovou plochu a je vhodnější pro zpracování organického odpadního plynu s relativně stabilním složením.

Zařízení pro regeneraci kondenzátu
- Princip: Na základě charakteristiky, že látky mají různý tlak nasycených par při různých teplotách, jsou VOC v organických odpadních plynech přesycovány snížením teploty nebo zvýšením tlaku v systému, čímž se zkondenzují do kapalné formy a oddělí se od odpadního plynu pro regeneraci.
- Použití: Vhodné pro zpracování vysoce koncentrovaných organických odpadních plynů s vysokým bodem varu, jako jsou alkany a benzenové řady. U odpadních plynů s nízkou koncentrací je to kvůli vysoké energii potřebné ke snížení teploty nebo zvýšení tlaku méně ekonomické. Zařízení pro regeneraci kondenzátu může regenerovat a znovu používat organická rozpouštědla, což nabízí určité ekonomické výhody, vyžaduje však odolnost vůči vysokému tlaku a nízké teplotě.

Zařízení pro biologickou úpravu (biologické filtry, biofiltry atd.)
- Princip: S využitím mikrobiálního metabolismu slouží VOC v organickém odpadním plynu jako zdroj uhlíku a zdroj energie pro mikrobiální růst. Mikrobiální degradace přeměňuje tyto VOC na oxid uhličitý, vodu a mikrobiální buněčnou hmotu. V biofiltru prochází odpadní plyn filtrační vrstvou obsahující mikroorganismy, kde jsou VOC adsorbovány a mikroorganismy rozkládány. Na druhé straně biotrickling filtr rozprašuje živný roztok na médium obsahující mikrobiální látky, aby se udržela mikrobiální aktivita a vyčistil se odpadní plyn.
- Použitelné aplikace: Vhodné pro zpracování biodegradovatelných organických odpadních plynů s nízkou až střední koncentrací, jako je etanol, aceton a ethylacetát. Tato metoda nabízí nízké provozní náklady a žádné sekundární znečištění, ale účinnost čištění je významně ovlivněna faktory, jako je složení odpadních plynů, teplota, vlhkost a pH, a je méně účinná pro úpravu obtížně biologicky rozložitelné organické hmoty.

V praktických aplikacích se pro čištění organických odpadních plynů obvykle vybírá jedno zařízení nebo kombinace více zařízení na základě více faktorů, včetně jeho specifického složení, koncentrace, objemu vzduchu, emisních vzorů a ekonomických nákladů. Například pro nízkokoncentrační, velkoobjemový organický odpadní plyn lze nejprve použít adsorpci a koncentraci aktivního uhlí a poté katalytické spalování. Pro vysoce koncentrovaný odpadní plyn lze organická rozpouštědla získat kondenzací, po které následuje hluboké čištění pomocí RTO.