สรุปกระบวนการจัดการก๊าซระเหยสารอินทรีย์ (VOCs)

Thread Content

เทคโนโลยีต่อไปนี้เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดก๊าซมลพิษ VOCs ซึ่งในที่นี้จะขออธิบายโดยละเอียดตามความเชี่ยวชาญของบริษัทเรา: 1) เทคโนโลยีพลาสมาอุณหภูมิต่ำ หลักการของเทคโนโลยี: เทคโนโลยีพลาสมาอุณหภูมิต่ำ (Non-Thermal Plasma) นั้น จะส่งกระแสไฟฟ้าความถี่สูงและแรงดันสูงไปยังลวดโลหะเส้นเล็กที่อยู่ในแนวแกนเดียวกับท่อโลหะรูปหกเหลี่ยม ส่งผลให้เกิดการคอโรน่าดิสชาร์จ และก่อให้เกิดอิเล็กตรอนพลังงานสูงจำนวนมาก อิเล็กตรอนพลังงานสูงเหล่านี้จะชนกับโมเลกุลของก๊าซโดยรอบ จนเกิดเป็นกลุ่มอนุภาคที่มีความไวทางเคมี ซึ่งจะช่วยในการย่อยสลายสารมลพิษที่เป็นอันตราย รูปที่ 1-2 เป็นภาพตัวอย่างของแหล่งจ่ายไฟและเครื่องกำเนิดพลาสมาอุณหภูมิต่ำ ข้อดีทางเทคโนโลยี: 1. เพื่อตอบสนองความต้องการในการบำบัดก๊าซเสียปริมาณมาก ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีแหล่งจ่ายไฟกำลังสูง ความถี่สูง และแรงดันสูง (30 kW/50 kV) โดยนำเทคโนโลยีการตรวจสอบและควบคุมปัจจัยการเกิดการฟ้าผ่าแรงดันสูงมาใช้ ซึ่งช่วยควบคุมจำนวนครั้งของการเกิดการฟ้าผ่าไว้ที่ไม่เกิน 10 ครั้งต่อนาที มีความสามารถในการปรับตัวสูง ปลอดภัย ใช้พลังงานน้อย และทำงานได้อย่างมั่นคงและน่าเชื่อถือ ； 2. เครื่องกำเนิดพลาสมาแบบอุณหภูมิต่ำรุ่นใหม่นี้มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง และมีพื้นที่การคายประจุกว้าง ช่วยให้อุปกรณ์มีประสิทธิภาพและสามารถนำไปใช้งานได้อย่างหลากหลาย อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมเคมี การแปรรูปวัสดุ ยาสูบ ยาง พลังงาน อาหาร การพิมพ์และการย้อมสี การผลิตกระดาษ หนัง เป็นต้น สภาวะการใช้งาน: ปริมาณอากาศ: 3000~20000 Nm3/h ； ก๊าซเหม็นร้าย ฝุ่นละอองจากอุตสาหกรรม และก๊าซระเหย VOCs ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก 2) เทคโนโลยีการออกซิเดชันแบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา หลักการของเทคโนโลยี: เทคโนโลยีการออกซิเดชันแบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการที่นำก๊าซระเหยจากสารอินทรีย์และก๊าซเหม็นมาอุ่นให้มีอุณหภูมิประมาณ 300 องศาเซลเซียส จากนั้นใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้ก๊าซดังกล่าวเกิดการออกซิเดชันกลายเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น N2, CO2 และ H2O ก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นนี้จะถูกนำไปใช้ในการอุ่นก๊าซที่ต้องการปรับสภาพซึ่งมีอุณหภูมิต่ำผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของก๊าซได้ ข้อดีทางเทคโนโลยี: มีประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง ประสิทธิภาพสูง มีความคุ้มค่าและปลอดภัยสูง มีโครงสร้างกะทัดรัด ใช้พื้นที่น้อย สามารถติดตั้งระบบนำความร้อนเหลือใช้ได้ เมื่อความเข้มข้นของก๊าซเสีย ≥ 5,000 มก./ม³ (หรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจากการเกิดความร้อนเอง ≥ 150°C) ระบบจะสามารถทำงานโดยอาศัยความร้อนภายในได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานเสริม อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมปิโตรเคมี การพ่นสี เคมีภัณฑ์ ยา การพิมพ์ หมึกพิมพ์ ฯลฯ สภาวะการใช้งาน: ปริมาณอากาศ: 100~10,000 Nm3/h ； ความเข้มข้นของก๊าซเสีย: ระดับปานกลางถึงสูง 1000–6000 มิลลิกรัม/Nm3 3) เทคโนโลยีการดูดซับและเข้มข้น หลักการของเทคโนโลยี: เทคโนโลยีการดูดซับและเข้มข้นคือการใช้คุณสมบัติการดูดซับของวัสดุดูดซับต่อสารอินทรีย์ เพื่อเปลี่ยนก๊าซเสียที่มีปริมาณมากแต่ความเข้มข้นต่ำให้กลายเป็นก๊าซเสียที่มีปริมาณน้อยแต่ความเข้มข้นสูง จากนั้นจึงนำไปยังหน่วยประมวลผลถัดไป เช่น การออกซิเดชัน (แบบเร่งปฏิกิริยา) หรือการกู้คืน ซึ่งจะช่วยลดทั้งการลงทุนในอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ ข้อดีทางเทคโนโลยี: 1. ต้องการการลงทุนในอุปกรณ์น้อย มีต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และสามารถสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจให้กับเจ้าของได้ ； 2. บริษัทสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ไม่มีเทคโนโลยีในการนำถ่านกัมมันต์กลับมาใช้ใหม่ แต่ถ่านกัมมันต์ของบริษัทเรามีข้อได้เปรียบคือ มีความจุในการดูดซับสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน (1–2 ปี) ซึ่งช่วยให้เจ้าของโครงการประหยัดค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสียอันตราย และยังลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนถ่านกัมมันต์อีกด้วย ； 3. กระบวนการผลิตมีความสมบูรณ์และน่าเชื่อถือ ปลอดภัยและมั่นคง มีระดับการทำงานอัตโนมัติสูง และต้องการการบำรุงรักษาน้อย อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมปิโตรเคมี การพ่นสี เคมีภัณฑ์ ยา การพิมพ์ หมึกพิมพ์ ฯลฯ สภาพการใช้งานที่เหมาะสม: ปริมาณอากาศ: 1000~100000 Nm3/h ความเข้มข้นของก๊าซเสีย: ≤1000 มก./Nm3 วัสดุดูดซับที่ใช้กันทั่วไปได้แก่ ใยถ่านกัมมันต์ ถ่านกัมมันต์แบบรูขนเพชร และถ่านกัมมันต์เม็ด โดยปัจจุบัน ถ่านกัมมันต์เม็ดเป็นวัสดุดูดซับที่ใช้กันมากที่สุด โดยทั่วไป รูปแบบของเต่ากรองที่ใช้คือเต่ากรองแบบคงที่ และมักจะใช้งานหลายเต่าแบบขนานกัน เพื่อให้การบำบัดก๊าซเสียเป็นไปอย่างต่อเนื่อง 4) เทคโนโลยีการกลั่นตัวเพื่อการกู้คืน หลักการของเทคโนโลยี: เทคโนโลยีการกลั่นตัวเพื่อการกู้คืนใช้สำหรับการกู้คืนก๊าซ VOCs ที่มีคุณค่า โดยใช้น้ำเย็นหรือน้ำหล่อเย็นผ่านเครื่องควบแน่นเพื่อทำให้ก๊าซอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูงกลั่นตัวลงมา จากนั้นจึงนำไปกู้คืนและนำกลับมาใช้ใหม่ โดยมักนำมาใช้ร่วมกับเทคโนโลยีการดูดซับและเข้มข้น ข้อดีทางเทคโนโลยี: ทำงานได้อย่างปลอดภัยและมั่นคง สามารถสร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจให้กับเจ้าของได้ อุตสาหกรรมที่ใช้ประโยชน์: อุตสาหกรรมปิโตรเคมี ยา สีหมึก ฯลฯ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่เกิดก๊าซเสียจากกระบวนการผลิตที่มีองค์ประกอบง่ายๆ สภาพการใช้งานที่เหมาะสม: ปริมาณอากาศ: 100–100,000 Nm3/h ความเข้มข้นของ VOCs: ความเข้มข้นสูง (≥10,000 มก./Nm3) 5) เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบกักเก็บความร้อน (RTO) หลักการทำงาน: ที่อุณหภูมิสูง (760–800 องศาเซลเซียส) สาร VOCs จะถูกออกซิเดชันให้กลายเป็น CO2 และ H2O ซึ่งไม่ก่อให้เกิดมลพิษ โดยใช้เตียงกักเก็บความร้อนที่ประกอบด้วยวัสดุเซรามิกเพื่อนำความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันมาใช้ซ้ำ อัตราการกำจัด VOCs สามารถถึง 99% และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนอยู่ที่ 90–95% ขึ้นไป แผนภาพกระบวนการและอุปกรณ์ของกระบวนการ RTO แสดงไว้ในรูปที่ 1-10 CnHm + (n+)O2 → n CO2 + H2O + Q (ความร้อน) ข้อดีของเทคโนโลยี: 1. มีประสิทธิภาพคงที่ อัตราการกำจัดสาร VOCs ≥ 99% ； 2. มีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง (≥90%) เมื่อความเข้มข้นของ VOCs อยู่ที่ 3,000–4,000 มก./ม³ (หรือเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากการเกิดความร้อนเอง ≥80°C) ระบบสามารถทำงานโดยใช้ความร้อนจากตัวเองได้ และมีต้นทุนการดำเนินการต่ำ ； 3. อุปกรณ์ RTO มีความสามารถในการต้านทานความผันผวนได้ดี และต้องการการบำรุงรักษาน้อย อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมยานยนต์ การพ่นสี เซมิคอนดักเตอร์ และเครื่องจักร เป็นต้น สภาพการใช้งานที่เหมาะสม: ปริมาณอากาศ: 10,000~100,000 Nm3/h ความเข้มข้นของ VOCs: ระดับปานกลางถึงต่ำ 3,000~4,000 มก./Nm3 6) เทคโนโลยีการออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบกักเก็บความร้อน (RCO) หลักการของเทคโนโลยี: เป็นการเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าไปในเทคโนโลยีการเผาไหม้แบบกักเก็บความร้อน เพื่อลดอุณหภูมิการเกิดปฏิกิริยาลงมาอยู่ที่ประมาณ 300–400 องศาเซลเซียส อัตราการกำจัด VOCs สามารถถึง 99% ส่วนประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนอยู่ที่ประมาณ 90–95% แผนภาพการทำงานของระบบเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาด้วยการสะสมความร้อนแสดงไว้ในรูปที่ 1-11 ข้อดีทางเทคโนโลยี: มีประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนการดำเนินการต่ำ มีความทนทานต่อความผันผวน ต้องการการบำรุงรักษาน้อย และไม่ก่อให้เกิดมลพิษรอง เช่น ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมยานยนต์ การพ่นสี วงจรรวม เครื่องจักร การพิมพ์ หมึกพิมพ์ ฯลฯ สภาพการใช้งานที่เหมาะสม: ปริมาณอากาศ: 10,000–100,000 Nm3/h ความเข้มข้นของ VOCs: ระดับปานกลางถึงต่ำ 3,000–5,000 มก./Nm3 7) เทคโนโลยีการเผาไหม้โดยตรง หลักการของเทคโนโลยี: เป็นการกำจัดก๊าซ VOCs ที่มีความเข้มข้นสูงโดยตรงผ่านอุปกรณ์เผาไหม้ โดยปกติแล้วจะต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ดูดซับด้วยน้ำเพื่อกำจัดสารมลพิษรองอย่าง SO2 เป็นต้น ข้อดีทางเทคโนโลยี: กระบวนการผลิตง่าย ประสิทธิภาพคงที่ ประสิทธิผลสูง และต้นทุนการลงทุนต่ำ อุตสาหกรรมที่ใช้: อุตสาหกรรมการเผาขยะ การพ่นสี semiconductors และเครื่องจักร เป็นต้น สภาพการใช้งานที่เหมาะสม: ปริมาณอากาศ: 1000~100000 Nm3/h ความเข้มข้นของ VOCs: ความเข้มข้นสูง 0~25 LEL%