VOC-concentratoren

VOC-concentratoren zijn gespecialiseerde systemen die zijn ontworpen om zowel de investeringskosten als de operationele kosten te verlagen bij de behandeling van grote luchtstromen met lage concentraties vluchtige organische verbindingen (VOCs).

In plaats van een groot volume verontreinigde lucht rechtstreeks te behandelen, vangt een VOC-concentrator de VOC’s uit de proceslucht af en brengt deze over naar een veel kleinere luchtstroom. Dit vermindert het te behandelen luchtvolume aanzienlijk, wat resulteert in kleinere apparatuur, lager energieverbruik en lagere operationele kosten.

VOC-concentratie wordt daarom vaak gebruikt als tussenstap in een luchtbehandelingssysteem, met name wanneer directe behandeling van de volledige luchtstroom technisch of economisch uitdagend zou zijn.

hoe werkt het?

Waar wordt het gebruikt?

voorbeelden

FAQ

Contacteer ons!

Hoe werkt een VOC-concentrator?

Het meest voorkomende type VOC-concentrator maakt gebruik van een zeolietwiel. Zeoliet is een zeer poreus materiaal met een extreem groot intern oppervlak. Deze poreuze structuur biedt talloze adsorptieplaatsen waar VOC-moleculen zich kunnen hechten wanneer verontreinigde lucht door het wiel stroomt.

Tijdens de werking wordt de proceslucht door de zeolietmatrix geleid. De VOC’s worden geadsorbeerd op het zeolietoppervlak, terwijl de gezuiverde lucht het systeem verlaat.

Na verloop van tijd raakt de adsorptiecapaciteit van het zeoliet uitgeput doordat de beschikbare adsorptieplaatsen bezet raken. Om de adsorptiecapaciteit te herstellen, moet het zeoliet worden geregenereerd door de opgehoopte VOC’s te verwijderen. Dit gebeurt door een hete lucht- of stikstofstroom door het zeoliet te leiden. De verhoogde temperatuur zorgt ervoor dat de VOC’s van het oppervlak desorberen, waarbij het zeolietmateriaal intact blijft en klaar is voor hergebruik.

Industriële VOC-concentratoren voeren dit adsorptie- en regeneratieproces continu uit. Hiervoor is het zeoliet aangebracht in een langzaam draaiend wiel. Het grootste deel van het wiel wordt blootgesteld aan de proceslucht en adsorbeert continu VOC’s, terwijl een kleiner deel tegelijkertijd wordt geregenereerd met verwarmde lucht.

Naarmate het wiel draait, komt vers geregenereerd zeoliet continu in de adsorptiezone terecht, wat een ononderbroken werking en stabiele prestaties mogelijk maakt.

Waar worden VOC-concentratoren gebruikt?

Afhankelijk van de toepassing kunnen VOC-concentratoren concentratiefactoren tot 25:1 bereiken. Nog hogere concentratieverhoudingen zijn mogelijk door meerdere concentratiestappen te combineren. Ze zijn bijzonder aantrekkelijk in toepassingen waarbij:

De VOC-concentraties relatief laag zijn.

VOC-concentratoren zijn het meest effectief bij de behandeling van verdunde emissies, doorgaans onder 2 g/Nm³.

De temperatuur van de proceslucht matig is.

Als vuistregel geldt dat de inlaattemperatuur doorgaans onder circa 50 °C moet blijven. Hogere temperaturen kunnen de adsorptie-efficiëntie verminderen en vereisen upstream-koeling.

De luchtstromen hoog zijn.

De economische voordelen zijn het grootst wanneer een groot luchtvolume vóór de eindbehandeling kan worden gereduceerd tot een veel kleiner volume.

De VOC’s geschikte adsorptie-eigenschappen hebben.

Verbindingen zoals tolueen, xyleen, ethylbenzeen, ketonen, esters en veel oplosmiddeldampen adsorberen goed op zeoliet. Zware verbindingen die kleverige afzettingen, teer of aerosolen vormen, zijn doorgaans minder geschikt.

Voorbeeldtoepassing

Een productiefaciliteit genereert een ventilatieluchtstroom van 100.000 Nm³/h bij 20 °C, met ongeveer 0,2 g/Nm³ tolueen en xyleen. Deze luchtstroom zou rechtstreeks kunnen worden behandeld met een regeneratieve thermische oxidator (RTO). Door het hoge luchtvolume en de relatief lage VOC-concentratie zou de benodigde RTO echter zeer groot zijn. Bovendien zou aanvullend aardgas nodig zijn om de oxidatietemperatuur te handhaven, wat tot aanzienlijke operationele kosten leidt.

Door een VOC-concentrator te combineren met een RTO kunnen zowel de investeringskosten als de operationele kosten van de totale installatie aanzienlijk worden verlaagd, terwijl een hoog VOC-verwijderingsrendement behouden blijft. Een economischere oplossing kan bestaan uit de volgende behandelingsketen:

Stoffiltratie

Verwijdering van deeltjesvormige materie en verontreinigingen die het zeolietoppervlak zouden kunnen vervuilen of verstoppen.

VOC concentrator

Concentratie van de VOC’s uit de oorspronkelijke luchtstroom van 100.000 Nm³/h naar een regeneratiestroom van ongeveer 5.000 Nm³/h, waardoor de VOC-concentratie stijgt van 0,2 g/Nm³ naar ongeveer 4 g/Nm³.

Regeneratieve thermische oxidator (RTO)

Behandeling van de geconcentreerde VOC-stroom. Doordat de luchtstroom aanzienlijk kleiner is en de VOC-concentratie veel hoger, kan de RTO beduidend kleiner zijn en mogelijk autotherm werken, waardoor het aardgasverbruik wordt geëlimineerd of sterk wordt verminderd.

Veelgestelde vragen over VOC-concentratoren

Kan een VOC-concentrator omgaan met wisselende VOC-concentraties?

Ja.

VOC-concentrators kunnen over het algemeen overweg met matige schommelingen in VOC-concentratie en luchtstroom. Extreem hoge concentraties kunnen echter grotere apparatuur of alternatieve behandelingsmethoden vereisen.

Heeft de proceslucht voorbehandeling nodig?

In veel toepassingen wel. Stof, aërosolen, olienevel en andere verontreinigingen kunnen het zeolietoppervlak verstoppen of vervuilen en de prestaties verminderen. Filtratie wordt daarom doorgaans stroomopwaarts van de concentrator geïnstalleerd.

Kan een VOC-concentrator het energieverbruik verlagen?

Ja.

Door de luchtstroom die behandeld moet worden te verkleinen, kan stroomafwaartse apparatuur zoals regeneratieve thermische oxidatoren aanzienlijk kleiner zijn en aanzienlijk minder brandstof verbruiken.

Welke VOC's zijn geschikt voor behandeling met een VOC-concentrator?

VOC-concentrators zijn bijzonder effectief voor oplosmiddeldampen zoals tolueen, xyleen, ethylbenzeen, ketonen, esters en alcoholen. Verbindingen die plakkerige afzettingen, aërosolen of teer vormen, zijn over het algemeen minder geschikt, omdat ze het zeolietoppervlak kunnen vervuilen. Verbindingen die te vluchtig zijn, met een kookpunt van doorgaans minder dan 40 °C, hechten zich niet goed aan het zeoliet en zijn daarom niet geschikt voor dit proces.

Kan een VOC-concentrator worden gebruikt als een op zichzelf staand behandelingssysteem?

Nee.

Een VOC-concentrator vernietigt of verwijdert VOC's (vluchtige organische stoffen) niet permanent uit de proceslucht. Het verplaatst ze enkel van een grote luchtstroom naar een kleinere, meer geconcentreerde luchtstroom. Een stroomafwaartse nabehandelingstechnologie, zoals een RTO (regeneratieve thermische oxidator), katalytische oxidator of oplosmiddelterugwinningsunit, is daarom meestal vereist.

Contacteer ons

Heeft u een vraag of wenst u deskundig advies over luchtzuivering?
Vul onderstaand formulier in en ons team neemt spoedig contact met u op.