Zastosowanie pomp próżniowych w urządzeniach do oczyszczania lotnych związków organicznych

W oczyszczaniu LZO, podstawową funkcją pomp próżniowych jest generowanie podciśnienia w celu ekstrakcji oparów organicznych o wysokim stężeniu w celu wychwytu gazów odlotowych, desorpcji próżniowej i odzysku rozpuszczalników. W przypadku typowych LZO o dużym i niskim stężeniu, zazwyczaj stosuje się wyłącznie wentylatory wyciągowe. Pompy próżniowe nie są montowane we wszystkich urządzeniach do oczyszczania LZO; są one stosowane wyłącznie w określonych procesach.

1. Procesy LZO wyposażone w pompy próżniowe

Proces adsorpcji i desorpcji próżniowej (adsorpcja i odzysk na węglu aktywnym/sicie molekularnym)

To najbardziej typowy scenariusz zastosowania pomp próżniowych w urządzeniach do usuwania lotnych związków organicznych (LZO). Gdy adsorbent osiągnie stan nasycenia, zamiast przedmuchiwania gorącym azotem stosowana jest desorpcja próżniowa. Pompa próżniowa opróżnia zbiornik adsorpcyjny w celu obniżenia temperatury wrzenia, desorbuje związki organiczne zaadsorbowane na materiale, usuwa gaz LZO o wysokim stężeniu i wprowadza go do skraplacza, gdzie ulega skropleniu do ciekłego rozpuszczalnika w celu odzysku. Typowe modele: pompa próżniowa z pierścieniem cieczowym, pompa próżniowa Rootsa z pierścieniem cieczowym, sucha pompa próżniowa śrubowa.

Zamknięte zbieranie gazów odlotowych dla urządzeń procesowych (reaktorów, zbiorników magazynowych, procesów destylacji i odgazowania)

W produkcji chemikaliów, powłok i żywic, lotne związki organiczne (LZO) powstają w reaktorach, w procesie rozładowania i próżniowego odgazowania. Komora urządzenia jest utrzymywana w podciśnieniu. Pompa próżniowa bezpośrednio zasysa organiczne gazy odpadowe ulatniające się z procesu i dostarcza je do jednostek kondensacji i absorpcji, aby zapobiec wyciekowi LZO.

Różnica: Zwykłe zbieranie gazu odbywa się za pomocą wentylatorów, które pobierają gaz z rurociągów; pompy próżniowe wytwarzają podciśnienie wewnątrz zamkniętych zbiorników.

Jednostki odzysku kondensacji LZO

W przypadku kondensujących się organicznych gazów odpadowych o wysokim stężeniu pompy próżniowe utrzymują ujemne ciśnienie w układzie kondensacji, obniżają temperaturę rosy substancji organicznych i zwiększają wydajność odzysku rozpuszczalników. Są one stosowane głównie w zastosowaniach związanych z odzyskiem rozpuszczalników organicznych.

Sprzęt do odzyskiwania oparów

W celu odzyskiwania oparów ze zbiorników w niektórych procesach stosuje się pompy próżniowe w celu ekstrakcji oparów oleju lotnego ze zbiorników.

2. Sprzęt do emisji lotnych związków organicznych (LZO) zwykle bez pomp próżniowych

Skruber natryskowy, kataliza fotooksydacyjna UV, utlenianie termiczne RCO/RTO, desorpcja gorącym powietrzem z węglem aktywnym. Gazy odlotowe w takich urządzeniach pracują pod niewielkim podciśnieniem/niewielkim nadciśnieniem i dużym przepływem powietrza. Wymagane są jedynie wentylatory wyciągowe odśrodkowe, a pompy próżniowe nie są potrzebne.

Kluczowy punkt: Wentylatory wyciągowe przetwarzają duże objętości gazów odlotowych pod ciśnieniem atmosferycznym; pompy próżniowe obsługują komory zamknięte w przypadku pary organicznej o niskim przepływie i wysokim stężeniu.

3. Wytyczne dotyczące wyboru pompy próżniowej do pracy w warunkach lotnych związków organicznych (LZO)

Charakterystyka medium: para organiczna, częściowo skraplalna i zawierająca rozpuszczalnik; preferowana jest konstrukcja przeciwwybuchowa.

Pompa próżniowa z pierścieniem cieczowym: tania, toleruje niewielką ilość pary kondensującej. Wada: wytwarza ścieki zawierające lotne związki organiczne (LZO), które wymagają dodatkowego oczyszczania. Nadaje się do zastosowań o średnim stężeniu, gdzie generowanie ścieków jest dopuszczalne.

Pompa próżniowa sucha (typu sucho-śrubowego): brak cieczy roboczej, brak ścieków, wysoka czystość odzyskanego rozpuszczalnika; wyższy koszt. Nadaje się do projektów odzyskiwania rozpuszczalników o wysokiej wartości, wymagających zerowej emisji ścieków.

Jednostka Rootsa-cieczy-pierścienia: wyższa próżnia końcowa, stosowana w procesach wymagających desorpcji wysokopróżniowej.

Materiał: części mające kontakt z parami organicznymi muszą być odporne na korozję wywołaną rozpuszczalnikami organicznymi; silniki muszą być przeciwwybuchowe.

4. Punkty podatne na zamieszanie

Pompy próżniowe transportują gaz (pary lotnych związków organicznych); pompy odśrodkowe transportują wyłącznie ciecz rozpylającą i ciecz chłodzącą, nie potrafią natomiast usuwać gazów odpadowych.

Desorpcja próżniowa ≠ desorpcja gorącym powietrzem: desorpcja gorącym powietrzem wykorzystuje wentylatory, podczas gdy desorpcja próżniowa wymaga pomp próżniowych.