organic-waste-gas-vocs

- Ana bileşenler: Benzen, toluen, ksilen, formaldehit, aseton, etil asetat, alkanlar, alkenler vb. gibi çeşitli uçucu organik bileşikler.
- Kaynaklar: Kimyasal üretim, kaplama, baskı, ilaç, kauçuk ve plastik işleme vb.

Esas olarak geniş bir kaynak yelpazesinden gelen çeşitli uçucu organik bileşiklerden (VOC'ler) oluşan organik atık gaz için, arıtma amacıyla aşağıdaki ekipmanlar kullanılabilir:

Aktif Karbon Adsorpsiyon Ekipmanları
- Prensip: Aktif karbon, zengin mikro gözenekli yapısı ve geniş yüzey alanıyla çeşitli VOC'ler için güçlü bir adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Organik atık gaz aktif karbon tabakasından geçerken VOC molekülleri yüzeye adsorbe edilir ve böylece atık gaz arındırılır. Aktif karbon doygunluğa ulaştığında, sıcak hava temizleme veya su buharı desorpsiyonu yoluyla yeniden üretilebilir. Desorbe edilen yüksek konsantrasyonlu organik atık gaz ayrıca arıtılabilir.
- Uygulama: Düşük ila orta konsantrasyonlu organik atık gazın yüksek hava hacmiyle arıtılması için uygundur. Benzen, toluen, ksilen, formaldehit, aseton ve etil asetat gibi en yaygın VOC'ler için mükemmel adsorpsiyon performansına sahiptir. Ancak yüksek konsantrasyonlu atık gaz için aktif karbonun sık sık değiştirilmesi gerekir, bu da yüksek işletme maliyetlerine neden olur.

Katalitik Yanma Ekipmanları
- Prensip: Bir katalizörün (platin veya paladyum gibi değerli bir metal katalizörü veya bir metal oksit katalizörü gibi) etkisi altında, organik atık gazdaki VOC'ler, karbondioksit ve su üretmek için nispeten düşük bir sıcaklıkta (genellikle 200-400°C) oksidasyon reaksiyonuna girer. Katalizör reaksiyonun aktivasyon enerjisini azaltır, reaksiyonu kolaylaştırırken aynı zamanda enerji tüketimini de azaltır.
- Uygulamalar: Düşük ila orta konsantrasyonlu organik atık gazın arıtılması için uygundur; alkanlar, alkenler, benzen serileri, aldehitler ve ketonlar dahil olmak üzere çeşitli VOC'leri etkili bir şekilde arıtır. Özellikle sürekli olarak yayılan atık gazlar için çok uygundur. Bu ekipman yüksek arıtma verimliliği (%95'in üzerinde), düşük enerji tüketimi ve sıfır ikincil kirlilik sunar. Ancak atık gazdaki toz ve ağır metaller gibi ön arıtma gerektiren katalizör zehirleyici maddelere karşı hassastır.

Rejeneratif Termal Oksidasyon (RTO) Ekipmanı
- Prensip: RTO ekipmanına girdikten sonra organik atık gaz öncelikle bir rejeneratörde ön ısıtmaya tabi tutulur. Daha sonra organik bileşenlerin oksitlendiği ve yüksek sıcaklıkta (yaklaşık 760°C) karbondioksit ve suya ayrıştırıldığı oksidasyon odasına girer. Ortaya çıkan yüksek sıcaklıktaki gaz daha sonra başka bir rejeneratörden geçer ve rejeneratörü ısıtmak için ısı açığa çıkarır; bu daha sonra gelen atık gazın ön ısıtılması için kullanılır ve ısı geri kazanımı sağlanır. Giriş ve çıkış kanallarını değiştirerek, rejeneratör dönüşümlü olarak ısıyı emer ve serbest bırakır.
- Uygulamalar: Yüksek konsantrasyonlu, yüksek hacimli organik atık gazı arıtabilir. Her türlü uçucu organik bileşik için yüksek bir arıtma verimliliğine sahiptir ve %99'un üzerinde bir saflaştırma verimliliğine ulaşır. Ayrıca ısı geri kazanımı sayesinde işletme maliyetleri nispeten düşüktür. Bununla birlikte, ekipman yatırımı nispeten büyüktür, geniş bir taban alanı gerektirir ve organik atık gazın nispeten stabil bir bileşimle arıtılması için daha uygundur.

Yoğuşma Geri Kazanım Ekipmanları
- Prensip: Maddelerin farklı sıcaklıklarda farklı doymuş buhar basınçlarına sahip olması özelliğine dayanarak, organik atık gazdaki VOC'ler sıcaklığın düşürülmesi veya sistem basıncının arttırılmasıyla aşırı doyurulur, böylece sıvı formda yoğunlaştırılır ve geri kazanım için atık gazdan ayrılır.
- Uygulama: Alkanlar ve benzen serileri gibi yüksek konsantrasyonlu, yüksek kaynama noktalı organik atık gazların arıtılması için uygundur. Düşük konsantrasyonlu atık gaz için, sıcaklığı düşürmek veya basıncı artırmak için gereken yüksek enerji, bunu daha az ekonomik hale getirir. Yoğuşma geri kazanım ekipmanı, organik solventleri geri kazanabilir ve yeniden kullanabilir, bu da belirli ekonomik faydalar sağlar, ancak yüksek basınç ve düşük sıcaklık dayanımı gerektirir.

Biyolojik Arıtma Ekipmanları (Biyolojik Filtreler, Biyodamla Filtreler vb.)
- Prensip: Mikrobiyal metabolizmayı kullanan organik atık gazdaki VOC'ler, mikrobiyal büyüme için bir karbon kaynağı ve enerji kaynağı olarak hizmet eder. Mikrobiyal bozunma bu VOC'leri karbondioksite, suya ve mikrobiyal hücre maddesine dönüştürür. Bir biyofiltrede atık gaz, mikroorganizmaları içeren bir filtre katmanından geçer ve burada VOC'ler mikroorganizmalar tarafından adsorbe edilir ve ayrıştırılır. Öte yandan biyo-damlatma filtresi, mikrobiyal aktiviteyi sürdürmek ve atık gazı saflaştırmak için mikrobiyal içeren ortam üzerine bir besin çözeltisi püskürtür.
- Uygulanabilir Uygulamalar: Etanol, aseton ve etil asetat gibi düşük ila orta konsantrasyonlu, biyolojik olarak parçalanabilen organik atık gazların arıtılması için uygundur. Bu yöntem düşük işletme maliyetleri sağlar ve ikincil kirlilik yaratmaz, ancak arıtma verimliliği atık gaz bileşimi, sıcaklık, nem ve pH gibi faktörlerden önemli ölçüde etkilenir ve biyolojik olarak parçalanması zor organik maddelerin arıtılmasında daha az etkilidir.

Pratik uygulamalarda, organik atık gaz arıtımı için tipik olarak tek bir cihaz veya birden fazla cihazın kombinasyonu, spesifik bileşimi, konsantrasyonu, hava hacmi, emisyon modelleri ve ekonomik maliyetler dahil olmak üzere birden fazla faktöre dayalı olarak seçilir. Örneğin düşük konsantrasyonlu, yüksek hacimli organik atık gaz için önce aktif karbon adsorpsiyonu ve konsantrasyonu, ardından katalitik yanma kullanılabilir. Yüksek konsantrasyonlu atık gaz için, organik solventler yoğunlaştırma ve ardından RTO kullanılarak derin saflaştırma yoluyla geri kazanılabilir.