Conversia Compușilor Organici Volatili

1. Definirea compuşilor organici volatili

1.1. Compuşii organici volatili (COV) reprezintă o clasă importantă de poluanţi ai mediului ambiant care, în ultimul deceniu, au devenit o problemă majoră pentru controlul şi reducerea poluării la nivel internaţional.

Compuşii organici volatili sunt definiţi ca fiind acele substanţe organice, excluzând metanul, care conţin carbon şi hidrogen parţial sau total substituit de alţi atomi, având presiunea vaporilor mai mare de 0,01 kPa la temperatura de 20°C şi care se găsesc în stare gazoasă sau de vapori în condiţiile funcţionale din instalaţii.

În funcţie de temperatura de fierbere, compuşii organici volatili sunt clasificaţi în trei grupe :

- compuşi organici volatili având temperatura de fierbere mai mică de 200°C;

- compuşi organici semi-volatili având temperatura de fierbere între 200-500°C;

- compuşi organici greu volatili având temperatura de fierbere mai mare de 500°C.

Compuşii organici volatili conţin hidrocarburi şi derivaţi funcţionali ai acestora (cetone, aldehide, acizi, derivati clorurati etc) inclusiv compuşi organici cu masă moleculară mare, eliminaţi sub formă de vapori sau aerosoli. Ei apar în majoritatea proceselor industriale şi compoziţia lor depinde de sursa de emisie.

Proprietăţile specifice ale acestor substanţe organice (volatilitate, inflamabilitate, toxicitate, miros specific, caracter cancerigen etc.), imprimă acestora un caracter deosebit de poluant, ceea ce impune aplicarea unor metode de purificare a emisiilor gazoase în vederea reducerii poluării mediului cu COV.

1.2. Clasificarea surselor de poluare cu compuşi organici volatili

Sursele de emisii de COV din atmosfera sunt clasificate in:

- surse naturale (erupţiile vulcanice, emanaţiile de gaze din sol, procesele de descompunere în sol ale subtanţelor organice, incendiile din păduri etc.) ;

- surse tehnologice, datorate activităţilor umane şi progresului societăţii ca urmare a industrialiuării şi a urbanizării, se împart în:

- surse mobile, reprezentate de mijloacele de transport rutier, feroviar, aerian sau maritim, pe primul loc ocupândul autovehicolele ;

- sursele stationare, reprezentate de unităţile de ardere a combustibililor în vederea obţinerii energiei electrice, unităţile industriale care realizează transformări chimice ale diferitelor materii prime (industria chimică, metalurgică, lacurilor şi vopselelor, industria alimentară şi farmaceutică, etc.), incineratoarele de deşeuri municipale, medicale sau industriale.

În ţara noastră sursele mobile ocupă un loc important, urmate apoi de sursele staţionare şi apoi de cele naturale.

Emisiile de COV apar fie datorită formării lor de combustibili în timpul combustiei, ca urmare a reacţiilor de cracare, dehidrogenare, polimerizare, decarboxilare, dezalchilare, fie datorită unei combustii incomplete a combustibilului. În cazul combustibililor lichizi degajările de COV sunt mai însemnate decât în cazul conmustibililor solizi sau gazoşi. În urma procesului de ardere se pot obţine hidrocarburi neoxidate şi parţial oxidate. Produşii de combustie incompletă conţin o serie de compuşi de tipul hidrocarburilor policiclice aromatice (benzpiren, fenantren, metilfenantren, metilfluoren), foarte stabil termic, rezistând la oxidare până la temperaturi de 700-800°C.

Prin arderea necontrolată a materialelor polimerice (polietilena, policlorura de vinil, polipropilena, polistirenul), conţinute în deşeurile municipale, se pot genera o gamă variată de compuşi organici volatili din categoria alcanilor, a alchenelor, a hidrocarburilor aromatice, a derivaţilor halogenaţi ai hidrocarburilor, fenoli etc., dintre care benzenul şi derivaţii halogenaţi ai acestuia sunt deosebiţi de toxici.

2. Metode de purificare a emisiilor gazoase poluate cu compuşi

organici volatili

Reducerea poluării mediului cu emisii care conţin COV se poate realiza prin aplicarea mai multor metode de purificare, grupate în doua categorii: metode recuperative si metode distructive. Clasificarea acestor metode este prezentată în tabelul 2.1.