За последние несколько десятилетий системы контроля загрязнения воздуха претерпели значительные изменения, вызванные ужесточением правил, технологическими достижениями и растущим общественным спросом на более чистый воздух. Деревообрабатывающая промышленность, в которой когда-то существовал минимальный контроль выбросов, является примером этой трансформации, стимулируемой достижениями в технологиях контроля загрязнения воздуха, отвечающих строгим стандартам. Эта статья глубоко погружается в историю контроля загрязнения воздуха, прослеживает его эволюцию от элементарного начала до сложных систем сегодняшнего дня, а также дает представление о будущих тенденциях на примере деревообрабатывающей промышленности.
Рудиментарные начинания – минимальный надзор за выбросами на заре борьбы с загрязнением воздуха
Чтобы по-настоящему оценить успехи, достигнутые в борьбе с загрязнением воздуха, мы должны понять исторический контекст деревообрабатывающей промышленности. Хотя это относительно молодой сектор, возникший в конце 19 и 20 веков, он быстро оказал значительное влияние на качество воздуха. Сушка древесины для производства таких изделий, как фанера, ДСП и ориентированно-стружечные плиты (OSB), привела к значительным выбросам, кульминацией которых стала эпоха, печально известная как «голубая дымка».
Эпоха «Голубой дымки»
До 1970-х годов контроль выбросов для сушилок древесины был минимальным, при этом типичные выбросы на выходе достигали тревожно высоких уровней твердых частиц (0,1 г/футовый куб. день или 228 мг/Нм3), летучих органических соединений (ЛОС) (эффективность 0%) и опасного воздуха. загрязняющие вещества (HAP) (эффективность 0%). Элементарные меры по контролю загрязнения воздуха, применявшиеся в то время, включали:
- Гравийные фильтры который использовал слой гравия для улавливания твердых частиц.
- Ионизирующие мокрые скрубберы которые использовали электрические поля для ионизации частиц, облегчая их улавливание очищающей жидкостью.
- Низкоэнергетические мокрые скрубберы в которых для удаления твердых частиц из газового потока использовался распылитель или поток жидкости.
Эти методы оказались неадекватными для снижения этих выбросов, поскольку большая часть уловленных выбросов часто использовалась в качестве воздуха для горения котлов на объекте. В результате всепроникающая синяя дымка окутала фабричные города в западных и юго-восточных регионах Соединенных Штатов, что стало видимым проявлением значительного воздействия промышленности на окружающую среду.
Влияние Закона о чистом воздухе на системы контроля загрязнения воздуха
Закон о чистом воздухе 1970 года стал поворотным моментом в борьбе с загрязнением воздуха. В результате растущего общественного спроса на более чистый воздух этот исторический закон учредил Агентство по охране окружающей среды (EPA) и установил стандарты качества окружающего воздуха, а также ограничения на выбросы для основных стационарных источников, новых источников и мобильных источников. Последующие поправки, внесенные в 1977 и 1990 годах, еще больше расширили пределы содержания токсичных веществ в воздухе и ввели новые требования, что побудило деревообрабатывающую промышленность адаптироваться и разрабатывать более инновационные технологии, такие как Wet ESP и RTOS, чтобы соответствовать все более строгим правилам.
Технический скачок – мокрые электростатические осадители и термические окислители
Деревообрабатывающая промышленность отреагировала на Закон о чистом воздухе волной технологических инноваций в течение следующих двух десятилетий.
1980-е годы: появление мокрых ESP
1980-е годы ознаменовали собой важную веху в системах контроля загрязнения воздуха с внедрением, широким распространением и установкой мокрых электростатических осадителей (ESP) для сушилок для ДСП и ориентированно-стружечных плит (OBS). Эти мокрые ESP быстро стали признаны лучшей доступной технологией контроля выбросов твердых частиц во многих регионах США.
1990-е годы – термические окислители занимают центральное место
Поправки к Закону о чистом воздухе, принятые в 1990-х годах, значительно расширили пределы выбросов токсичных веществ в воздух, включая летучие органические соединения (ЛОС). Чтобы соответствовать этим ужесточающим правилам, деревообрабатывающая промышленность обратилась к системам термического окисления в качестве решения для контроля летучих органических соединений. Конкретно:
1. Регенеративные термические окислители (РТО).. «Декреты о согласии уровня 1, требующие контроля ЛОС» в период 1990-1995 годов привели к первой установке регенеративных термических окислителей (RTO) на сушилках для плит с ориентированной стружкой (OSB). RTO используют процесс регенеративного термического окисления для уничтожения летучих органических соединений, улавливая и повторно используя тепло реакции окисления для повышения энергоэффективности.
2. Регенеративные каталитические окислители (RCO).. В этот же период на сушилках шпона были внедрены первые регенеративные каталитические окислители (RCO). RCO используют процесс каталитического окисления для окисления ЛОС при более низких температурах по сравнению с традиционными термическими окислителями, что еще больше повышает энергоэффективность.
3. Комбинированные системы мокрого ЭЦН/РТО. К концу 1990-х годов промышленность разработала комбинированные системы мокрого электростатического осадителя (ESP)/RTO специально для сушилок OSB. Эти интегрированные системы использовали сильные стороны обеих технологий: мокрые ЭФ эффективно контролируют выбросы твердых частиц, а RTO решают проблему выбросов ЛОС.
Широкое внедрение систем термического окисления, в том числе RTO и RCO, в 1990-х годах продемонстрировало приверженность лесной промышленности соблюдению все более строгих правил контроля загрязнения воздуха, введенных поправками к Закону о чистом воздухе. Эти технологические достижения проложили путь к дальнейшему совершенствованию контроля выбросов и заложили основу для дальнейшего стремления отрасли к более чистому воздуху.
Ужесточение стандартов выбросов определяет технологические вехи в борьбе с загрязнением воздуха
По мере ужесточения правил лесная промышленность столкнулась со все более строгими стандартами выбросов твердых частиц, летучих органических соединений (ЛОС) и опасных загрязнителей воздуха (HAP). Это способствовало постоянным инновациям в системах контроля загрязнения воздуха для достижения растущих целей. Хотя в 1980-х годах типичные выбросы твердых частиц колебались в пределах 0,1 зерен/футовый куб. день, отрасль быстро преодолела следующие этапы:
- Середина 1980-х годов: целевой уровень твердых частиц 0,05 гран/футовый куб.
- 1990 год: 0,02 грана/ст. куб. футов.
- Середина 1990-х годов: достигнуто 0,005 зерен/футовый куб. день, а требования к эффективности VOC и HAP достигают 90% и выше.
В настоящее время стандарты требуют, чтобы выбросы твердых частиц были ниже 0,005 зерен/футовый куб. день, а эффективность VOC и HAP составляла 99% и 90% соответственно. Чтобы соответствовать этим строгим критериям, были разработаны усовершенствованные системы, такие как оптимизированные мокрые электростатические фильтры (ESP), регенеративные термические окислители с четной камерой (RTO) и RTO с поворотным клапаном, адаптированные для сушилок древесины, что положило начало новому поколению высокоэффективных систем контроля загрязнения воздуха. системы.
Будущее манит – новые тенденции и проблемы в области контроля загрязнения воздуха
1. Спрос на более чистый воздух сохраняется. Жажда населения к более чистому воздуху остается ненасытной, чему способствует растущее осознание пагубного воздействия загрязнения воздуха на здоровье человека и окружающую среду. Следовательно, такие отрасли, как деревообрабатывающая промышленность, должны быть готовы к еще более строгим ограничениям на выбросы, что требует разработки более совершенных и эффективных систем контроля загрязнения воздуха. Для удовлетворения этого спроса стратегии могут включать:
а. Улучшение существующих систем управления – Мокрые электростатические осадители (ESP) были усовершенствованы для достижения более низких выбросов твердых частиц, причем последние данные показывают, что выбросы приближаются к уровням окружающего воздуха.
б. Использование каталитических окислителей – Преобразование регенеративных термических окислителей (RTO) в регенеративные каталитические окислители (RCO) может улучшить контроль над ЛОС и HAP, одновременно сокращая выбросы парниковых газов, поскольку RCO работают при более низких температурах и обеспечивают повышенную энергоэффективность.
в. Исследуйте новые технологии. Промышленность изучает передовые системы фильтрации и инновационные методы очистки для устранения новых вызывающих обеспокоенность загрязняющих веществ и соблюдения постоянно ужесточающихся ограничений на выбросы.
2. Сокращение выбросов парниковых газов. Деревообрабатывающая промышленность осознает необходимость сокращения выбросов парниковых газов в результате своей деятельности и изучает следующие стратегии:
а. Преобразование RTO в RCO. Регенеративные каталитические окислители имеют более низкие рабочие температуры (около 800°F для RCO по сравнению с 1550°F для RTO), что приводит к снижению расхода топлива и связанных с этим выбросов. Они также имеют повышенную энергоэффективность: пример экономии затрат показывает ежегодную экономию затрат на топливо от $617 400 до $1 356 500 для системы RCO по сравнению с системой RTO, в зависимости от затрат на топливо. Наконец, меньшая камера сгорания, уменьшенная потребляемая мощность вентилятора и более низкий перепад давления в системе RCO еще больше способствуют экономии энергии и сокращению выбросов.
б. Внедрение экологически чистой электроэнергии на месте. Сюда входят солнечные коллекторы для конкретных объектов, которые обеспечивают возобновляемый источник энергии для промышленных операций, а также использование неиспользованных гидроресурсов ручья в качестве потенциального источника производства зеленой энергии для небольших промышленных нужд.
в. Использование каталитических окислителей. Каталитические окислители, такие как RCO, широко используются в деревообрабатывающей промышленности для различных применений, включая сушилки для шпона, охладители гранул и прессы для изготовления древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ). Эти системы эффективно окисляют органические частицы и летучие органические соединения (ЛОС), снижая потребность в дополнительном топливе и связанные с этим выбросы парниковых газов.
3. Улучшение технической экспертизы и практики безопасности.. Деревообрабатывающей промышленности необходимо расширить свой технический опыт в области контроля загрязнения воздуха, нанимая на работу хорошо подготовленных инженеров, которые специализируются на разработке и эксплуатации передовых систем контроля загрязнения воздуха, в которых используются лучшие доступные технологии контроля.
Кроме того, решающее значение имеет обеспечение безопасности на рабочем месте посредством надлежащего проектирования оборудования, соответствующего стандартам промышленной безопасности. Это включает в себя включение конструктивных особенностей, таких как достаточный доступ для обслуживания, правильная маркировка опасного оборудования и обеспечение соответствия применимым нормам, таким как требования сертификации оборудования от признанных организаций по безопасности.
Партнерство ради устойчивого будущего с решениями LDX
Являясь новаторским поставщиком решений по контролю загрязнения воздуха, LDX solutions - находится в авангарде преобразования деревообрабатывающей промышленности в сторону более чистого воздуха. Обладая многолетним опытом и обширным портфолио, включая мокрые электростатические фильтры (ESP), регенеративные термические окислители (RTO) и регенеративные каталитические окислители (RCO), LDX-Solutions предлагает адаптированные системы контроля загрязнения воздуха для решения уникальных проблем отрасли. Используя передовые инновации и обширный опыт, они сотрудничают с клиентами для внедрения новейших технологий и достижения экологических целей, обеспечивая при этом операционную эффективность и соответствие нормативным требованиям.
Если вы стремитесь усовершенствовать свои стратегии контроля загрязнения воздуха, изучить каталитическое окисление для сушилок древесины или нуждаетесь в руководстве по соблюдению будущих стандартов выбросов, LDX Solutions приглашает вас сотрудничать с их командой опытных профессионалов. Посещать https://www.ldxsolutions.com/ чтобы узнать больше и раскрыть потенциал более зеленого и здорового будущего.
