VOCs की क्षमता के तरीके
वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों) के दो उन्मूलन विधियों के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें: 1. भौतिक तरीके और 2. दहन आधारित विधियाँ।
द फिजिकल मेथड्स:
भौतिक विधियां संघनन, अवशोषण और सोखना हैं। इन विधियों का उपयोग या तो अकेले या एक श्रृंखला में किया जा सकता है, जब यह VOCs को उनके बाजार मूल्य के कारण पुनर्प्राप्त करने का इरादा होता है।
संघनन:
इस प्रक्रिया में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से एक प्रभावशाली गैस धारा होती है जिसमें VOCs होते हैं जो इसके ओस बिंदु से नीचे होते हैं। इसके परिणामस्वरूप कुछ VOCs का संक्षेपण होता है। उपचारित गैस स्ट्रीम में अभी भी अवशिष्ट VOCs होंगे। अवशिष्ट VOC की एकाग्रता कूलेंट इनलेट तापमान पर निर्भर करती है।
कंडेनसर अवशोषक / adsorbers / incinerators के ऊपर स्थित हैं। कंडेनसर का उपयोग करने का उद्देश्य या तो मूल्यवान ऑर्गेनिक्स को पुनर्प्राप्त करना या डाउनस्ट्रीम यूनिट (ओं) पर वीओसी लोड को कम करना हो सकता है। यह बिना कहे चला जाता है कि एक कंडेनसर का उपयोग केवल तब किया जा सकता है जब एक बेकार गैस स्ट्रीम में वीओसी की एकाग्रता अपेक्षाकृत अधिक हो। प्रारंभिक वीओसी एकाग्रता और शीतलक इनलेट तापमान के आधार पर हटाने की क्षमता लगभग 50-90% हो सकती है।
अवशोषण:
गैस स्ट्रीम से VOCs को हटाने के लिए आम तौर पर इसे स्क्रब किया जाता है। इसके अलावा एक उच्च उबलते कार्बनिक तरल (एक तेल) है। स्क्रबिंग या तो एक पैक टॉवर या एक छलनी प्लेट टॉवर या एक स्प्रे कक्ष में किया जाता है। प्रक्रिया (अवशोषण) को या तो बार-बार किया जा सकता है या वर्तमान में काउंटर किया जा सकता है। सामान्य अभ्यास वर्तमान में जवाबी कार्रवाई करना है।
इस प्रक्रिया के दौरान VOC शोषक (विलायक) में घुल जाते हैं। उपचारित गैस की धारा को उसके अवशिष्ट वीओसी सामग्री के आधार पर वायुमंडल में आगे संसाधित या छुट्टी दी जा सकती है। अवशिष्ट एकाग्रता, प्रभावशाली गैस धारा में प्रारंभिक वीओसी एकाग्रता, विलायक में वीओसी घुलनशीलता (जो तापमान पर निर्भर है) और बड़े पैमाने पर विलायक के लिए गैस पर निर्भर करता है।
वीओसी से लदी विलायक से वीओसी को भाप के साथ छीन कर बरामद किया जाता है और वीओसी मुक्त विलायक को अवशोषक में लौटा दिया जाता है। ठीक से डिज़ाइन किए गए अवशोषक में 90% या अधिक की वीओसी हटाने की दक्षता हो सकती है। वीओसी-स्टीम मिश्रण को ठंडा और गाढ़ा किया जाता है। यह प्रक्रिया आम तौर पर किफायती नहीं है अगर एक प्रभावशाली गैस स्ट्रीम में वीओसी एकाग्रता 200-300 पीपीएम से कम है।
सोखना:
जब VOCs वाली गैस धारा को सोखने वाले कणों के सोते से गुजारा जाता है, तो सक्रिय दानेदार कार्बन कणों का कहना है, VOC अणुओं को बाहरी सतहों के साथ-साथ कणों के सूक्ष्म और स्थूल-छिद्रों की सतहों पर भी रखा जाता है। दरअसल सोखना कणों के कुछ विशिष्ट स्थानों (सक्रिय साइटों) पर होता है। जब अधिकांश सक्रिय साइटों के अधिकांश कण VOC अणुओं द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं, तो सोखने की दर धीमी हो जाती है और प्रक्रिया बंद हो जाती है।
बिस्तर को फिर से पुनर्जीवित किया जाता है, अर्थात, गर्म गैस या भाप की एक धारा को पार करके adsorbed पदार्थों को हटा दिया जाता है। घनीभूत पदार्थों को संक्षेपण द्वारा बरामद किया जा सकता है। सोखना ऑपरेशन के लिए बिस्तर का पुन: उपयोग किया जाता है। यदि adsorbed अणुओं को कण सतहों पर दृढ़ता से रखा जाता है, तो उच्च तापमान पर वायु-ऑक्सीकरण द्वारा उत्थान किया जाता है, जिससे adsorbed अणुओं को CO 2 और H 2 O में बदल दिया जाता है। कार्बन (adsorbent) कणों के कुछ अंश भी ऑक्सीकृत हो जाते हैं। सीओ 2 ।
एक सोखना की सोखने की क्षमता सोखना (VOC) के आणविक भार, VOC के प्रकार और एकाग्रता और वाहक गैस के तापमान, दबाव और आर्द्रता पर निर्भर करती है। तापमान के घटने और दबाव के बढ़ने से क्षमता बढ़ती है।
क्षमता प्रतिकूल रूप से प्रभावित होती है क्योंकि सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) 50% से अधिक होती है क्योंकि पानी के अणु अधिमानतः adsorbed होते हैं। अल्कोहल, केटोन्स और एल्डीहाइड्स जैसे ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के लिए एक सोखने वाले की तुलना में हैलोजेनेटेड और सुगंधित हाइड्रोकार्बन के सोखने की क्षमता अधिक होगी। VOC सोखना के लिए अलग-अलग व्यावसायिक रूप से उपलब्ध adsorbent दानेदार सक्रिय नारियल खोल लकड़ी का कोयला आदर्श पाया गया है।
सोखना प्रणाली में वीओसी हटाने की क्षमता लगभग 95% हो सकती है। हालांकि, यह ऑपरेटिंग तापमान और दबाव, सोखना और पुनर्जनन चक्र की अवधि, गैस स्ट्रीम में मौजूद वीओसी अणुओं के प्रकार और एकाग्रता पर निर्भर करता है।
सैद्धांतिक रूप से वीओसी इनलेट एकाग्रता के लिए कोई ऊपरी सीमा नहीं है; हालाँकि, व्यवहार में 10, 000 ppm की VOC को ऊपरी सीमा के रूप में लिया जाता है। एक उच्च वीओसी एकाग्रता वाली गैस धारा को संभालने के लिए या तो एक बड़ा बिस्तर या छोटा चक्र का उपयोग करना पड़ता है और प्रक्रिया किफायती नहीं हो सकती है।
कम (VOC) सघनता (10 ppm से कम) वाली गैस स्ट्रीम से VOC का सोखना एक समस्या उत्पन्न करेगा, क्योंकि कम VOC सामग्री के कारण अवर धारा से VOC की वसूली मुश्किल होगी।
अत्यधिक वाष्पशील यौगिकों, उच्च उबलते यौगिकों, पोलीमरेबल यौगिकों और तरल और ठोस कणों को ले जाने वाली गैस धाराओं के उपचार के लिए सोखना आमतौर पर नियोजित नहीं किया जाता है।
दहन आधारित तरीके:
दहन (ऑक्सीकरण) प्रक्रियाएं या तो गैर-उत्प्रेरक या उत्प्रेरक हो सकती हैं।
गैर-उत्प्रेरक प्रक्रियाओं को निम्नलिखित तरीकों से किया जा सकता है:
(i) प्रत्यक्ष भस्मारती,
(ii) पुनर्योजी ऑक्सीकरण,
(iii) पुनर्योजी ऑक्सीकरण,
(iv) फ्लेयर्स, और
(v) मौजूदा बॉयलरों और प्रक्रिया हीटरों में ऑक्सीकरण।
सामान्य तौर पर, दहन आधारित प्रक्रियाओं में उच्च वीओसी हटाने की क्षमता होती है, कहते हैं, लगभग 98%। दहन उत्पाद CO 2 हैं, और H 2 O. NO x और SO 2 भी दहन के दौरान उत्पन्न हो सकते हैं।
गैर-कैटलिटिक दहन प्रक्रियाएं:
इन प्रक्रियाओं को आमतौर पर 800-1100 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान पर संचालित किया जाता है। वीओसी विनाश क्षमता निवास के समय, अशांति, मिश्रण और दहन क्षेत्र में ऑक्सीजन की उपलब्धता पर निर्भर करती है। सप्लीमेंट्री फ्यूल VOC- लैडेन गैस के कैलोरी मान के आधार पर आवश्यक हो भी सकता है और नहीं भी।
(i) प्रत्यक्ष प्रोत्साहन :
प्रत्यक्ष भस्मीकरण एक अनुपूरक पंक्तिबद्ध दहनशील में किया जाता है जो एक पूरक ईंधन से सुसज्जित बर्नर के साथ लगाया जाता है। दी गई स्थिति में पूरक ईंधन की आवश्यकता VOC- लादेन गैस के कैलोरी मान पर निर्भर करेगी।
(ii) पुनर्योजी ऑक्सीकरण :
पुनरावर्ती ऑक्सीकरण इकाइयों में, इनकमिंग VOC असर गैस को पहले से गर्म किया जाता है ताकि आने वाली गैस को दहनशील रूप में खिलाया जाए। फ्ल्यू गैस से गर्मी की वसूली 40-70% के बीच हो सकती है, परिणामस्वरूप पूरक ईंधन की आवश्यकता कम होगी।
(iii) पुनर्योजी ऑक्सीकरण:
एक पुनर्योजी ऑक्सीकरण इकाई में एक दहन कक्ष और चीनी मिट्टी के बरतन या अन्य सामग्री के मोतियों वाले दो पैक बेड हैं। जब एक आवक VOC युक्त धारा गर्म बिस्तर से गुजरती है तो वह गर्म हो जाती है जबकि बिस्तर ठंडा हो जाता है। आगे की धारा दहन कक्ष में प्रवेश करती है और दहन प्रतिक्रियाओं से गुजरती है।
कंघी बनाने वाले की गैस दूसरे बिस्तर से बहती है और ठंडा होने पर पैकिंग को गर्म करती है। पैक्ड बेड को चक्रीय तरीके से संचालित किया जाता है, अर्थात, प्रक्रिया प्रवाह को नियमित अंतराल पर उलट दिया जाता है। ऐसी इकाई में ऊष्मा की रिकवरी बहुत अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप या तो कोई ईंधन नहीं होता है या पूरक ईंधन की अपेक्षाकृत कम मात्रा की आवश्यकता होती है। ये इकाइयाँ सभी प्रकार की VOC लदी गैसों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
(iv) फ्लेयर्स:
फ्लेयर्स को मूल रूप से किसी भी पूरक ईंधन का उपयोग किए बिना प्रक्रिया अपसेट के दौरान उत्पादित अपशिष्ट गैसों को जलाने के लिए सुरक्षा उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है। यह 2600 किलो कैलोरी / एनएम 3 से अधिक कैलोरी मान वाले उच्च प्रवाह दर अपशिष्ट गैस के लिए उपयुक्त है। परिणामी दहन उत्पादों से ऊष्मा की वसूली नहीं की जा सकती है और VOCs का पूर्ण दहन सुनिश्चित नहीं किया जा सकता है।
(v) मौजूदा बॉयलरों और प्रक्रिया हीटरों में ऑक्सीकरण:
मौजूदा बॉयलरों या प्रक्रिया हीटरों का उपयोग वीओसी-लादेन गैस धाराओं को उकसाने के लिए किया जा सकता है। लाभ कोई पूंजीगत व्यय नहीं है और न ही पूरक ईंधन की आवश्यकता है। ऐसी इकाइयाँ अपशिष्ट गैस प्रवाह दर और इसके कैलोरी मान में बड़े बदलावों का ध्यान नहीं रख पाएंगी। इन प्रकार के उपकरणों में अपशिष्ट गैसों के संसेचन, जो संक्षारक यौगिकों का उत्पादन करने की संभावना है, से बचा जाना चाहिए। ऐसे उपकरणों का प्रदर्शन प्रभावित होगा यदि अपशिष्ट गैस कैलोरी मान 1300 kcal / Nm 3 से कम हो।
उत्प्रेरक दहन प्रक्रिया:
अनुपूरक ईंधन की कम मात्रा का उपयोग करते हुए 400- 500 डिग्री सेल्सियस पर VOC- लदी बेकार गैसों के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण को कम तापमान पर किया जा सकता है। प्रभावशाली (अपशिष्ट गैस) एक उत्प्रेरक कक्ष में समान खिलाने से पहले लगभग 260-480 डिग्री सेल्सियस पर पूर्व-गर्म होता है।
वीओसी संरचना और एकाग्रता, उत्प्रेरक प्रकार और विशेषताओं, ऑपरेटिंग तापमान, ऑक्सीजन एकाग्रता और अंतरिक्ष वेग के आधार पर वीओसी विनाश क्षमता 95-98% की सीमा में हो सकती है। तरल और ठोस कणों की उपस्थिति और पोलीमराइज्ड यौगिक विनाश क्षमता को प्रभावित करते हैं।
प्लैटिनम, कॉपर या क्रोमियम के ऑक्साइड आमतौर पर उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं। ये लेड, आर्सेनिक, मरकरी, सल्फर और हैलोजन से जहर हो जाते हैं। उच्च VOC सांद्रता में उत्प्रेरक बिस्तर का तापमान 550-600 ° C या इससे अधिक हो सकता है जिससे उत्प्रेरक निष्क्रिय हो सकता है।
