China: Como descartar o gás residual VOC? 

Para ser sincero, quando você ouve falar em reciclagemgás residual VOCna China, a primeira coisa que vem à mente é a pós-combustão catalítica ou a adsorção de carbono. Mas na prática, especialmente nas fábricas de produtos químicos em Sichuan ou Shandong, muitas vezes tudo se resume não à escolha da tecnologia, mas à forma de inseri-la na produção existente, que não pode ser interrompida. Já vi muitas vezes como projetos, bonitos no papel, tropeçam por falta banal de espaço para instalação ou oscilações na composição do gás. É sobre isso que quero falar.

Onde o cachorro está enterrado: composição do gás e padrões de papel

O principal erro é começar a projetar apenas com dados de passaporte ou medidas desatualizadas.Compostos orgânicos voláteis- o conceito é flexível. Em uma produção de tintas e vernizes podem ser hidrocarbonetos aromáticos, em outra - ésteres, e em algum lugar - todos juntos, e até mesmo com impurezas de enxofre ou organossilício. A propósito, estes últimos são um assassino para a maioria dos catalisadores. Houve um caso em uma fábrica em Fuzhou: instalaram um RTO (oxidante térmico regenerativo) e seis meses depois a eficiência caiu 40% devido ao silício, que foi modestamente mantido em silêncio nos dados iniciais.

As regulamentações de emissões estão se tornando mais rígidas, sim. Mas muitas vezes os inspetores ambientais locais olham menos para gramas sutis por metro cúbico do que para fumaça e odor visíveis. Portanto, às vezes um cliente está disposto a tolerar uma eficiência do sistema de 90% se for garantido a remoção de odores, em vez de perseguir 99% usando tecnologia cara. É uma questão de economia e compromisso prático.

E mais uma nuance - concentração. Teoricamente, os métodos térmicos requerem um certo poder calorífico do gás para que o processo seja autotérmico. Na prática, o fluxo muitas vezes é instável: durante o dia há uma composição, à noite - outra, quando se troca um lote de matéria-prima - uma terceira. Se você projetar um sistema para valores de pico, ele ficará dourado. Se estiver em média, durante períodos de baixa concentração consumirá muito combustível para manter a temperatura. Então você tem que girar, às vezes adicionando tanques tampão ou sistemas de mistura.

Tecnologias no campo: o que funciona e o que acumula poeira no armazém

A adsorção em carvão ativado é um clássico do gênero. Barato para comprar e relativamente fácil de instalar. Mas esta é uma faca de dois gumes. A regeneração do carvão é uma história diferente com vapor ou nitrogênio quente, e depois em outro lugar para descartar esse condensado, que em si é um resíduo perigoso. Vi instalações onde os cartuchos de carbono eram trocados como filtros de um aspirador de pó, e o carvão velho era simplesmente enviado para um aterro - que tipo de ecologia é essa? Para baixas concentrações e pequenos fluxos está tudo bem, mas para uma produção séria é meia medida.

A oxidação catalítica (CO) é meu tópico favorito de debate. Em teoria, é eficaz; a temperatura operacional é inferior à dos métodos puramente térmicos, o que significa economia de recursos energéticos. Mas o mercado chinês está inundado com catalisadores de qualidade variável. Bom, resistente a envenenamento, com o transportador certo - caro. E muitas vezes eles colocam algo mais barato e então se perguntam por que depois de um ou dois anos a atividade diminui. O ponto chave é a purificação preliminar do gás da poeira e dos venenos do catalisador. Isto é muitas vezes negligenciado.

Mas o RTO e o RCO (oxidantes regenerativos) já são artilharia pesada. A eficiência de 95-99% é uma realidade. Mas! São instalações enormes, caras de instalar e que exigem manutenção altamente qualificada. São instalados em grandes plantas petroquímicas ou farmacêuticas. Lembro-me de um projeto para uma fábrica de pneus em Shandong: uma instalação RCO do tamanho de uma casa de três andares. A dificuldade não estava nem em si, mas no sistema de coleta e transporte de gás de dezenas de pontos de emissão espalhados pela usina. Tubulações, ventiladores, proteção contra explosão - o custo dessa tubulação às vezes é comparável ao custo do próprio oxidante.

Armadilhas não óbvias: energia, espaço e pessoas

Muitas vezes tudo se resume a energia. Os métodos térmicos são glutões. Em regiões onde há problemas com eletricidade ou gás, o projeto pode tornar-se não rentável mesmo na fase de cálculo do retorno. Às vezes é mais lucrativo não reciclar, mas sim capturá-lo e devolvê-lo ao processo, se isso for tecnologicamente possível. Por exemplo, recuperação de solvente usando condensação por resfriamento profundo. Mas isso também não é uma panacéia - o equipamento é caprichoso e requer uma composição de vapor estável.

O espaço é a ruína das antigas fábricas. Eles foram construídos numa época em que o meio ambiente era a última coisa em que pensavam. Simplesmente não há lugar para colocar uma nova instalação. Temos que recorrer a truques: colocar equipamentos nos telhados, movê-los para fora do perímetro, o que prolonga as comunicações e aumenta as perdas. E também aprovações, fiscalizações de bombeiros... A burocracia pode atrasar meses a implementação.

E o mais importante - pessoal. Você pode instalar a instalação alemã mais moderna, mas se não houver nenhum engenheiro na fábrica que entenda o princípio de seu funcionamento e os operadores considerarem isso um fardo, tudo rapidamente se tornará inutilizável. A formação do pessoal não é uma rubrica do orçamento, mas sim um pré-requisito para o sucesso. Muitas vezes as falhas ocorrem não por causa de tecnologia deficiente, mas por causa do fator humano: trocaram o filtro na hora errada, perderam uma inspeção técnica ou responderam incorretamente a um sinal de emergência.

Experiência do projeto: case com Chengdu Yizhi Technology

Por exemplo, trabalhei com designers deTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles, aliás,https://www.yzkjhx.ru). Esta é a sua empresa-mãe, Huaxi Technology, que está na indústria química há muito tempo. A sua abordagem é muitas vezes prática: não imponha o mais caro, mas primeiro realize uma auditoria detalhada. Lembro-me do projeto deles para uma fábrica de polímeros em Chengdu. A tarefa era utilizar gases de reatores, uma mistura complexa com vazões variáveis.

Eles propuseram um esquema híbrido: primeiro, a condensação para capturar os componentes mais valiosos (retornava ao ciclo, o que economizava matéria-prima), e o restante do fluxo pouco concentrado era enviado para uma unidade de oxidação catalítica. Mas não o padrão, mas com um catalisador customizado e mais resistente a possíveis impurezas. O truque estava no sistema de controle, que monitorava a temperatura no leito do catalisador em tempo real e ajustava o aquecimento. Isso permitiu reduzir o consumo de energia em períodos de baixa carga.

Houve dificuldades durante o comissionamento. Não levamos em consideração a vibração do compressor vizinho - as fixações das linhas de gás tiveram que ser modificadas. E os eletricistas locais confundiram as fases ao conectar o ventilador principal... Pequenas coisas, mas por causa delas os prazos atrasaram. Como resultado, o sistema funciona e o cliente fica satisfeito. Mas a principal conclusão que tirei ao analisar este e outros projetosTecnologia Chengdu Yizhi: o sucesso depende da profundidade da imersão na tecnologia da própria planta de origem. Sem isso, qualquer sistema de reciclagem, mesmo o melhor, é apenas um brinquedo caro.

Em vez de uma conclusão: pensar em voz alta sobre o futuro

Para onde tudo vai? Parece-me que o futuro não reside numa supertecnologia, mas numa combinação inteligente de métodos. Primeiro, corte o máximo possível e devolva ao processo o que tem valor. Depois - destruir o que não pôde ser preservado, com consumo mínimo de energia. E tudo isso sob o controle de sensores e algoritmos que se adaptam às mudanças. O ideal é um ciclo fechado, zero emissões. Mas ainda estamos longe disso.

Hoje em dia há muito ruído em torno de tecnologias de membrana e métodos de concentração, mas eles ainda são convidados raros na química em larga escala. Caro. E na China, com todo o rigor das regulamentações, a questão do preço é muitas vezes decisiva. Portanto, ao escolher uma tecnologia de reciclagemgás residual VOC, é preciso encarar a verdade: o que a fábrica pode pagar aqui e agora, o que valerá a pena e o que se transformará em uma exposição de museu que só é ligada antes da inspeção. Às vezes é melhor fazer um sistema simples, mas confiável, que realmente funcione todos os dias, do que um monstro complexo e caro que fica ocioso por falta de especialistas ou de dinheiro para mantê-lo. Tudo se resume ao bom senso e ao conhecimento detalhado da sua produção. Sem isso, nenhuma tecnologia ajudará.