Які процеси покращують якість повітря, усуваючи ЛОС?

Існує два сімейства процесів очищення від ЛОС для вилучення ЛОС з навколишнього повітря:

• Процеси відновлення

Рекуперативні процеси спрямовані на уловлювання ЛОС для повторного використання. Вони включають адсорбцію з десорбцією, абсорбцію, конденсацію та мембранне розділення.

• Процес знищення

Деструктивні процеси базуються на окисленні ЛОС (каталітичному, термічному), біологічному очищенні, адсорбції без десорбції тощо.

Адсорбція

Молекули ЛОС зв’язуються з твердим матеріалом з великою питомою поверхнею під дією сил Ван-дер-Ваальса. Існує безліч адсорбуючих матеріалів: активоване вугілля, цеоліт, силікагель, активований глинозем і смола. Активоване вугілля є найпоширенішим. Воно має велику питому поверхню (від 800 до 2000 м²/г) і випускається у вигляді порошку, зерна або тканини. Коли активоване вугілля насичується, матеріал або змінюють і утилізують як відходи (порошок), або регенерують, відновлюючи ЛОС шляхом десорбції. Для цього знижують загальний тиск (десорбція у вакуумі) абопідвищують температуру(пара, повітря або гарячі нейтральні гази). ЛОС потім повертаються у виробництво.

Абсорбція або газове очищення ґрунтується на контакті повітря, що містить ЛОС, з рідким розчинником. Розчинні ЛОС переходять у рідину. Для водорозчинних ЛОС використовується вода. Для погано розчинних ЛОСводу замінюють силіконовою олією. Ці два методи не дуже широко використовуються, оскільки вода не дуже ефективна, а олія досить дорога.

Конденсація

Це передбачає перетворення газоподібного ЛОС на рідину шляхом зниження температури до -40°C для механічної конденсації (за допомогою компресора і теплообмінника) і до – 180°C для кріогенної конденсації (за допомогою рідкого азоту). Потім рідина відокремлюється від повітря для регенерації. Цей метод використовується для забрудненого повітря з високою концентрацією летких органічних сполук, які мають температуру кипіння щонайменше 40°C. Конденсація підходить для потоків забрудненого повітря менше 1000^м3/год.

Мембранне розділення

Забруднене ЛОС повітря проходить через напівпроникну мембрану, затримуючи ЛОС при проходженні через неї. Швидкість потоку, що очищується мембранним розділенням, становить менше 100^м3/год. Ефективність розділення залежить від структури мембрани, її порогу відсікання та умов фільтрації. Метод є дорогим і чутливим до змін швидкості потоку та концентрації.

Термічне окислення

ЛОС потрібно спалювати принаймні за температури 750°, щоб перетворити їх на_CO2 і воду. Концентрація ЛОС, що перевищує ^{10 г/м3}, необхідна для того, щоб збалансувати вхідну енергію і вхідну теплоту згоряння. В іншому випадку процес стає дуже енергоємним. При галогенуванні або сульфуруванні ЛОС існує ризик утворення токсичних побічних продуктів, які потребують додаткової нейтралізації.

Каталітичне окислення

До попереднього методу додають каталізатор з дорогоцінного металу або оксиду металу. Він окислює ЛОС при температурі від 250° до 400°. Метою є зменшення споживання енергії, пов’язаної з окисленням. Однак певні елементи (важкі метали, фосфор, _SO2) сприяють отруєнню каталізатора і його дезактивації.

Мікробіологічне лікування

Мікроби використовуються аеробним способом для розщеплення ЛОС до_CO2 і води. Мікробна культура фіксується або диспергується в рухомій або нерухомій рідкій фазі. Існують біофільтри, біоперколятори та біоскрубери.

Біофільтр

Бактерії прикріплюються до органічної основи (торфу, дерева тощо), через яку проходить потік забрудненого ЛОС повітря. Для підтримки біологічної активності бактерії час від часу обприскують водою та додатковими поживними речовинами.

Біоперколатор

Бактерії прикріплюються до твердої основи, мінеральної або з наповнювачів. Утворюється біоплівка, товщина якої може сягати кількох міліметрів. Безперервний полив розподіляє воду та поживні добавки. Це створює рідку плівку навколо біоплівки, в якій поглинається кисень і ЛОС, а потім передається біоплівці.

Biolaveur

ЛОС поглинаються в розпилювальній промивній башті, а потім біологічно розкладаються в активаційному резервуарі, що містить суспендовану біомасу. Біоскрубери, використовуючи емульсію олія/вода, можуть очищати сполуки, які погано розчиняються у воді або є токсичними для мікроорганізмів.

Вибір лікування

Це залежить від природи ЛОС, що підлягають очищенню, їх мінімальної, максимальної та середньої концентрації в забрудненому повітрі, а також його фізичних умов (температура, відносна вологість, наявність пилу або інших забруднювачів тощо).

У випадку процесу, в результаті якого утворюється один або два ЛОС, що підлягають очищенню, і ці ЛОС виявляються прибутковими для повторного використання, може бути обраний метод рекуперації; за умови концентрації ЛОС і достатньої швидкості потоку забрудненого повітря.

При наявності 3 або більше ЛОС найкраще обрати деструктивний метод.

Варто зазначити, що понад 30% виробників обирають обробку на основі активованого вугілля. забезпечують широкий діапазон швидкостей потоку як для деструктивних, так і для рекуперативних застосувань. Вони також усувають неприємний запах.