Resumen de los procesos de tratamiento de gases contaminantes VOCs

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Las siguientes son las técnicas más utilizadas para la eliminación de los gases VOCs. A continuación, se describen en detalle las técnicas que nuestra empresa conoce: 1) Técnica de plasma a baja temperatura. Principio de funcionamiento: La técnica de plasma a baja temperatura consiste en aplicar corrientes de alta frecuencia y alta tensión a un fino hilo metálico coaxial con un tubo metálico hexagonal. Esto provoca una descarga eléctrica que genera una gran cantidad de electrones de alta energía. Estos electrones chocan con las moléculas de gas circundantes, lo que da como resultado la formación de grupos químicamente activos, permitiendo así la descomposición de los contaminantes gaseosos dañinos. Las Figuras 1-2 muestran las imágenes reales de la fuente de plasma a bajas temperaturas y del generador. Ventajas técnicas: 1. Para satisfacer las necesidades de tratamiento de grandes cantidades de gases residuales, se ha desarrollado una tecnología de fuente de alimentación de alta potencia, alta frecuencia y alta tensión (30 kW/50 kV). Se emplea una tecnología de control basada en la detección del factor de flashover, lo que permite mantener dicho factor en 10 veces por minuto. Esta solución ofrece una gran capacidad de adaptación, alta seguridad, bajo consumo energético y un funcionamiento estable y fiable ； 2. El nuevo generador de plasma a baja temperatura tiene una alta eficiencia energética y una gran zona de descarga, lo que garantiza la eficiencia y versatilidad del equipo. Industrias aplicadas: química, procesamiento de materiales, tabaco, caucho, alimentos, impresión y teñido, papelera, cuero, etc. Condiciones de uso: Caudal de aire: 3000~20000 Nm3/h ； Gases malolientes, humo industrial y gases residuales de VOC de moléculas pequeñas. 2) Tecnología de oxidación catalítica. Principio técnico: La tecnología de oxidación catalítica consiste en calentar los gases residuales orgánicos y los gases malolientes a aproximadamente 300 °C. Bajo la acción de un catalizador, estos gases se oxidan para convertirse en moléculas más pequeñas como N2, CO2 y H2O. Los gases a alta temperatura generados se utilizan luego para precalentar los gases residuales a baja temperatura que aún deben ser tratados. De esta manera, se reduce el consumo de combustible necesario para calentar los gases residuales. Ventajas técnicas: rendimiento estable, alta eficiencia, gran economía y seguridad; estructura compacta que ocupa poco espacio. Permite la utilización del calor residual. El sistema puede funcionar de forma autónoma cuando la concentración de gases de escape es ≥5000 mg/m3 (o cuando el aumento de temperatura por auto-calentamiento es ≥150 °C), sin necesidad de suministro adicional de energía. Industrias aplicables: petroquímica, pulverización, química, farmacéutica, impresión, tintas y otras industrias. Condiciones de uso: Caudal de aire: 100~10000 Nm3/h ； Concentración de gases de escape: concentración media-alta, 1000~6000 mg/Nm3. 3) Técnica de concentración por adsorción. Principio técnico: La técnica de concentración por adsorción utiliza las propiedades de adsorción de los materiales adsorbentes para concentrar gases residuales de gran volumen y baja concentración en gases residuales de menor volumen y alta concentración. Estos gases luego pasan a unidades de tratamiento posteriores, como la oxidación (catalítica) o el reciclaje, lo que permite reducir la inversión en equipos y los costos operativos. Ventajas técnicas: 1. Bajo costo de inversión en equipos y bajo costo operativo, lo que puede generar un cierto valor económico para el propietario ； 2. Otras empresas dedicadas a la protección del medio ambiente no cuentan con tecnología para el reciclaje del carbón activo. Nuestro carbón activo tiene la ventaja de tener una gran capacidad de adsorción y una larga vida útil (de 1 a 2 años). De este modo, se evitan los costos que implica la eliminación de residuos peligrosos por parte del cliente, al mismo tiempo que se reducen los gastos relacionados con el reemplazo del carbón activo ； 3. El proceso es maduro y fiable, seguro y estable, con un alto grado de automatización y bajo mantenimiento. Industrias aplicables: petroquímica, pulverización, química, farmacéutica, impresión, tintas y otras industrias. Condiciones de uso: Caudal de aire: 1000~100000 Nm3/h, concentración de gases de escape: ≤1000 mg/Nm3. Los materiales de adsorción más utilizados son: fibras de carbón activo, carbón activo en forma de nido de abeja y carbón activo en forma de gránulos. Actualmente, el material de adsorción más utilizado es el carbón activo en forma de gránulos. La forma de lecho adsorbente que se utiliza habitualmente es el lecho fijo, y generalmente se emplea un sistema de múltiples lechos en paralelo para garantizar el tratamiento continuo de los gases residuales. 4) Técnica de recuperación por condensación. Principio técnico: La técnica de recuperación por condensación se utiliza principalmente para recuperar los gases residuales de VOCs que tienen valor de recuperación. Se emplean aguas frías o de enfriamiento a través de un condensador para condensar los gases orgánicos de alta concentración, con el fin de poder recuperarlos y utilizarlos posteriormente. A menudo se combina con la técnica de concentración por adsorción. Ventajas técnicas: Funciona de manera segura y estable, lo que puede generar beneficios económicos para el propietario. Industrias aplicables: petroquímica, farmacéutica, tintas y otras industrias que generan gases de escape en procesos con componentes simples. Condiciones de uso: Caudal de aire: 100~100000 Nm3/h; concentración de VOCs: alta (≥10000 mg/Nm3). 5) Tecnología de combustión con almacenamiento de calor (RTO): Principio de funcionamiento: Los VOCs se oxidan a temperaturas elevadas (760–800 °C), lo que genera CO2 e H2O, sustancias no contaminantes. El calor producido por esta reacción de oxidación se recicla gracias a un lecho de almacenamiento de calor compuesto por materiales cerámicos. La tasa de eliminación de COVs puede alcanzar el 99%, mientras que la eficiencia de intercambio térmico es superior al 90–95%. El diagrama del proceso RTO y los equipos se muestran en la Figura 1-10. CnHm + (n+1)O2 → nCO2 + H2O + Q calor. Ventajas técnicas: 1. Rendimiento estable; tasa de eliminación de VOCs ≥99% ； 2. Alta eficiencia en el intercambio de calor (≥90%). El sistema puede funcionar de forma autónoma cuando la concentración de VOCs es de 3000~4000 mg/m3 (o cuando el aumento de temperatura por efecto del calor generado es ≥80°C). Además, los costos de operación son bajos ； 3. Los dispositivos RTO tienen una buena resistencia a las fluctuaciones y requieren poca mantenimiento. Industrias aplicadas: automotriz, pintura, semiconductores, maquinaria y otras industrias. Condiciones de uso: Caudal de aire: 10000~100000 Nm3/h; concentración de VOCs: concentración media-baja de 3000~4000 mg/Nm3. 6) Tecnología de oxidación catalítica con almacenamiento de calor (RCO): Principio de funcionamiento: Se añade un catalizador a la tecnología de combustión con almacenamiento de calor, lo que permite reducir la temperatura de reacción a unos 300–400 °C. La tasa de eliminación de COVs puede alcanzar el 99%, mientras que la eficiencia de intercambio térmico está entre el 90 y el 95%. El esquema de funcionamiento de la incineración catalítica con almacenamiento de calor se muestra en la Figura 1-11. Ventajas técnicas: rendimiento estable, alta eficiencia, bajos costos de operación, gran resistencia a las fluctuaciones, poco mantenimiento, y no genera contaminantes secundarios como óxidos de nitrógeno. Industrias aplicadas: automotriz, pintura, semiconductores, maquinaria, impresión, tintas y otras industrias. Condiciones de uso: Caudal de aire: 10000~100000 Nm3/h; concentración de VOCs: concentración media-baja de 3000~5000 mg/Nm3. 7) Técnica de combustión directa. Principio técnico: Los gases residuales con altas concentraciones de VOC se eliminan directamente mediante equipos de combustión. Por lo general, es necesario combinar esta técnica con equipos de absorción de agua para eliminar contaminantes secundarios como el SO2. Ventajas técnicas: proceso sencillo, rendimiento estable, alta eficiencia y baja inversión. Industrias de aplicación: incineración de residuos, pintura, semiconductores, maquinaria y otras industrias. Condiciones de operación aplicables: Caudal de aire: 1000~100000 Nm3/h; Concentración de VOC: alta, 0~25 LEL%.