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VOC – Flüchtige organische Verbindungen – Wie kann man vorgehen?
Lassen Sie uns gemeinsam die am besten geeigneten Technologien analysieren, um eine effektive Reduzierung der VOCs zu gewährleisten!
VOC-Abbau, welche Technologien sollten eingesetzt werden?
In einem vorhergehenden Artikel (VOC – Worum handelt es sich?) haben wir uns mit VOCs beschäftigt, insbesondere mit der Bedeutung des Begriffs, welche Verbindungsklassen sie charakterisieren und welche Umwelt- und Gesundheitsprobleme sie verursachen können.
Diese Überlegungen werfen spontane Fragen auf. Wie können wir in industrielle Prozesse eingreifen, um VOCs zu reduzieren? Welche Technologien stehen uns zur Verfügung?
Beginnen wir mit einer interessanten Lösung: der Aktivkohlefiltration, die auf dem chemisch-physikalischen Phänomen der Adsorption basiert.
Aktivkohlefilter
Die Absorption ist ein äußerst wichtiges Phänomen, das die Anreicherung von Stoffen auf einer festen Oberfläche ermöglicht. Insbesondere werden zwischen den in der flüssigen Phase vorhandenen Molekülen und der Oberfläche des Festkörpers, intermolekulare Bindungen (physikalische Adsorption) oder kovalente/ionische Bindungen (chemische Adsorption) erzeugt.
Dieses Phänomen erlaubt die Trennung der interessierenden Moleküle von der flüssigen Phase, bis die Oberfläche des Feststoffes vollständig gesättigt ist.
Welches Material sollte für diese Anwendung verwendet werden? Intuitiv lässt sich ableiten, dass die Absorption chemischer Spezies umso günstiger ist, je größer die Kontaktfläche zwischen den Molekülen und dem Festkörper ist. Daher ist es notwendig, ein Material mit hoher Porosität und großer spezifischer Oberfläche (pro Volumeneinheit) zu verwenden.
Ein ausgezeichnetes Material, das diese Eigenschaften erfüllt, ist Aktivkohle. Dieses Substrat wird aus kohlenstoffreichen Rohstoffen mittels chemischer oder gasförmiger Aktivierungsverfahren hergestellt.
Durch das Einbringen der Aktivkohle in eine spezielle Vorrichtung und das Leiten des Gasstroms durch die Kohle, werden die in der flüssigen Phase vorhandenen VOCs abgetrennt. Das ist das Grundprinzip des Aktivkohlefilters.
Auf Basis dieser Technologie hat Tecnosida® den Chemsorb® – Filter entwickelt, der in verschiedenen Anwendungen erfolgreich eingesetzt wird:
- Bei dei Herstellung von Spezial- und Zwischenprodukten für die chemische Industrie;
- Bei der Bekämpfung von aliphatischen Dämpfen und Styrol…
- … unde vieles mehr!
Wir haben das Phänomen der Absorption untersucht, das typischerweise eine flüssige und eine feste Phase umfasst. Was passiert, wenn wir stattdessen zwei flüssige Phasen betrachten, nämlich eine gasförmige und eine flüssige? Auch in diesem Fall kann ein Austausch von Materie stattfinden, entsprechend einem physikalischen Phänomen, Absorption. genannt. Untersuchen wir diese Moleküle in gasförmiger Phase Adsorptionsstelle Adsorpiertes Molekül genauer, emeinsam mit dem Gerät, das deren Funktion nutzt : der Wet Scrubber.
Wet Scrubber
Absorption besteht darin, dass chemische Spezies aus einer Gasphase in eine flüssige Phase übergehen. Bei der Analyse dieses Phänomens ist es von grundlegender Bedeutung, zwei verschiedene Aspekte zu berücksichtigen:
- Der thermodynamische Aspekt: Was ist die maximale Menge an Schadstoffen, die die flüssige Phase aufnehmen kann? Die Antwort auf diese Frage hängt on vielen Faktoren ab: Temperatur, Druck, Konzentration und chemisch-physikalische Eigenschaften der betreffenden Stoffe. Es ist möglich, der flüssigen hase Verbindungen hinzuzufügen, um ihre Absorptionswirkung in Bezug auf die zu behandelnde Spezies zu erhöhen;
- Der kinetische Aspekt: wie schnell findet der Prozess der Schadstoffübertragung von der Gasphase in die Flüssigphase statt? Dieser Aspekt wird stark eeinflusst durch die fluiddynamischen Bedingungen, durch die sich entwickelnden Konzentrationsgradienten und durch die Gas/Flüssigkeits-Kontaktfläche.
Auf der Grundlage der jetzt gemachten Überlegungen werden Anlagen gebaut, die den effektiven Kontakt zwischen der Gasphase und der flüssigen Phase fördern, mit dem Ziel, die verschmutzenden Spezies auf diese zu übertragen. Diese Geräteart nennt man Wet Scrubber. Die Lösungen für Wet Scrubber sind vielfältig und asieren stark auf Experimente und der Kalibrierung der effektivsten Bedingungen. Tecnosida® hat ein beträchtliches Know-how entwickelt, das es ihm ermöglicht hat, WETCLEAN zu entwickeln, ein Wet Scrubber der an die spezifischen Bedürfnisse Ihres Produktionsprozesses angepasst werden kann.Sehen Sie wie wir WETCLEAN in einem Produktionsprozess einsetzen, umVOCs undStäube bzubauen.
Bisher haben wir über Absorptions- und Adsorptionsphänomene gesprochen, die es ermöglichen, die Moleküle aus dem ursprünglichen Gasstrom zu entfernen. Gibt es Technologien, die nicht auf die Entfernung von Verbindungen setzen, sondern auf die Umwandlung der Verbindungen in harmlose Moleküle?
Die Antwort ist ja, und eine Technologie, die dieses Prinzip nutzt, ist die Nachverbrennung.
Thermische Nachverbrennung
Umwandlung von VOCs (oderVOCs – Flüchtige organische Substanzen) in klassische Gesamtverbrennungsprodukte (Kohlendioxid und Wasser) sowie weitere Nebenprodukte, je nach Art der in den zu behandelnden Molekülen vorhandenen Atome. Die Verbrennung ist ein exothermer Prozess und erfolgt in der Regel spontan, solange die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches innerhalb der Brennbarkeitsgrenzen liegt.
Einthermischer Nachbrenner besteht im Wesentlichen aus:
- Ein Vorwärmerbrenner, der es ermöglicht, das Gemisch auf einer Temperatur zu halten, bei der eine Selbstentzündung stattfindet;
- Ein Katalysator, der die Geschwindigkeit des Oxidationsprozesses erhöht;
- Ein Wärmetauscher, mit dem Sie die dabei entstehende Wärme gewinnbringend nutzen können.
Es ist wichtig zu betonen, dass die Nachverbrennung eine adäquate Lösung darstellt:
- Die VOCs Konzentration ist ausreichend hoch: Die bei der Verbrennung entstehende Wärme ermöglicht es, den Prozess energetisch selbsttragend zu betreiben und damit die Betriebskosten zu senken.
- Die VOC-Moleküle sind überwiegend Kohlenwasserstoffe Wenn signifikante Anteile anderer Atome als Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in flüchtigen Molekülen vorhanden wären, könnten bei der Verbrennung neue Schadstoffarten entstehen. Stellen wir uns zum Beispiel vor, dass Sie einen
Strom mit einem hohen Anteil an Schwefelwasserstoff (H2S) oxidieren wollen. Sauerstoff (O2) SCHADSTOFF Wasserdampf (H2O) Kohlendioxid (CO2)Der Verbrennungsprozess würde zur Bildung von Schwefeloxiden (SOx), führen, so dass ein Schadstoff einen anderen Schadstoff produzieren würde.
So analysierten wir die Nachverbrennung, die Aktivkohlefiltration und die Nassfiltration. Welche anderen Technologien gibt es für VOCs?
Es gibt spezielle Geräte, die es erlauben, eine bestimmte Klasse von VOCs zu behandeln: Die Geruchsmoleküle. Diese Arten wirken sich häufig unangenehm auf den Geruchssinn aus und verursachen Beschwerden bei den Anwohnern der Emissionszonen In neuen Artikeln erklären wir,was Geruchsmoleküle sind undmit welchen Technologien sie behandelt werden.
Bis bald, mit neuen, wichtigen Informationen!