Aplicação de bombas de vácuo em equipamentos para tratamento de COVs

No tratamento de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), a função principal das bombas de vácuo é gerar pressão negativa para extrair vapores orgânicos de alta concentração para coleta de gases residuais, dessorção a vácuo e recuperação do solvente. Para COVs comuns com alto volume de ar e baixa concentração, geralmente são utilizados apenas ventiladores de tiragem induzida. As bombas de vácuo não são um recurso presente em todos os equipamentos de tratamento de COVs; elas são adotadas apenas em processos específicos.

1. Processos de VOCs equipados com bombas de vácuo

Processo de adsorção-desorção a vácuo (adsorção e recuperação de carvão ativado/peneira molecular)

Este é o cenário de aplicação mais típico de bombas de vácuo para equipamentos de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis). Quando o adsorvente atinge a saturação, a dessorção a vácuo é aplicada em vez da purga com nitrogênio quente. A bomba de vácuo evacua o tanque de adsorção para diminuir o ponto de ebulição, dessorve os componentes orgânicos adsorvidos no material, extrai o gás com alta concentração de COVs e o direciona para um condensador, onde é condensado em solvente líquido para recuperação. Modelos comuns: bomba de vácuo de anel líquido, unidade de vácuo Roots-anel líquido, bomba de vácuo de parafuso seco.

Sistema fechado de coleta de gases residuais para equipamentos de processo (reatores, tanques de armazenamento, processos de destilação e desvolatilização)

Na produção de produtos químicos, revestimentos e resinas, os COVs (Compostos Orgânicos Voláteis) são gerados em reatores, durante a descarga e a desvolatilização a vácuo. A câmara do equipamento é mantida sob pressão negativa. A bomba de vácuo aspira diretamente o gás residual orgânico volatilizado do processo e o direciona para unidades de condensação e absorção, evitando vazamentos de COVs.

Diferença: A coleta de gás comum utiliza ventiladores para extrair o gás dos dutos; bombas de vácuo criam pressão negativa dentro de recipientes fechados.

Unidades de COVs por condensação e recuperação

Para gases residuais orgânicos condensáveis ​​de alta concentração, as bombas de vácuo mantêm a pressão negativa no sistema de condensação, reduzem o ponto de orvalho dos compostos orgânicos e melhoram a eficiência da recuperação do solvente, sendo utilizadas principalmente em aplicações de recuperação de solventes orgânicos.

Equipamento de recuperação de vapor

Para a recuperação de vapores de tanques, bombas de vácuo são utilizadas em alguns processos para extrair vapores voláteis de óleo de parques de tanques.

2. Equipamentos para VOCs normalmente sem bombas de vácuo

Lavador de gases por aspersão, catálise de foto-oxidação UV, oxidação térmica de RCO/RTO, dessorção de ar quente em carvão ativado. O gás residual desse equipamento opera sob leve pressão negativa/leve pressão positiva com grande fluxo de ar. Apenas ventiladores centrífugos de tiragem induzida são necessários, dispensando bombas de vácuo.

Ponto-chave: Ventiladores de tiragem induzida lidam com grandes volumes de gases residuais à pressão atmosférica; bombas de vácuo servem a câmaras fechadas para vapor orgânico de baixo fluxo e alta concentração.

3. Diretrizes para a seleção de bombas de vácuo em condições de trabalho com COVs

Características do fluido: vapor orgânico, parcialmente condensável e com presença de solvente; recomenda-se um design à prova de explosão.

Bomba de vácuo de anel líquido: baixo custo, tolera uma pequena quantidade de vapor condensável. Desvantagem: produz efluentes contendo COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), o que exige tratamento auxiliar. Adequada para cenários de concentração média, onde a geração de efluentes é aceitável.

Bomba de vácuo a seco (tipo parafuso seco): sem fluido de trabalho, sem geração de efluentes, alta pureza do solvente recuperado; custo mais elevado. Adequada para projetos de recuperação de solventes de alto valor agregado que exigem zero geração de efluentes.

Unidade Roots-anel líquido: vácuo final mais elevado, aplicada a processos que requerem dessorção em alto vácuo.

Material: as partes molhadas em contato com vapor orgânico devem resistir à corrosão por solventes orgânicos; os motores devem ser à prova de explosão.

4. Pontos propensos à confusão

As bombas de vácuo transportam gás (vapor de COVs); as bombas centrífugas transportam apenas líquido de pulverização e líquido de arrefecimento, não sendo capazes de extrair gases residuais.

A dessorção a vácuo é diferente da dessorção por ar quente: a dessorção por ar quente utiliza ventiladores, enquanto a dessorção a vácuo requer bombas de vácuo.