Zastosowanie -spalanie odpadowych gazów palnych:
• w rafineriach
• na polach naftowych
• niekiedy w oczyszczalniach ścieków (gazy fermentacyjne)
Spalanie termiczne
Gdy stężenie LZO jest zbyt małe, aby podtrzymywać płomień lub/i nie można wykorzystać metod katalitycznych (mieszanina gazów zawiera składniki, które mogą powodować szybką dezaktywacją katalizatora) stosuje się spalanie termiczne, które wymaga doprowadzenia dodatkowego paliwa gazowego lub ciekłego. Na rys. 7 przedstawiono schemat aparatu do spalania termicznego. Zanieczyszczone powietrze wstępnie ogrzewane w wymienniku gazami spalinowymi wprowadzane jest do komory spalania gdzie zanieczyszczenia ulegają utlenieniu do C02i wody.
Rys. 7. Przykład aparatu do spalania termicznego. 1- wlot gazów zanieczyszczonych, 2 - wylot gazów oczyszczonych, 3 - wymiennik ciepła płaszczowo-rurowy, 4 - palnik, 5 - komora
Ten rodzaj spalania jest bardzo energochłonny i kosztowny. Przeprowadza się je w wysokich temperaturach 800 - 1200°C. Należy bardzo kontrolować temperaturę spalania, ponieważ, w czasie wysokotemperaturowego spalania powyżej 1400°C powstają tlenki azotu na skutek utleniania azotu z powietrza powodujące wtórne zanieczyszczenie atmosfery.
Katalityczne utlenianie węglowodorów
Bardziej ekonomiczną metodą ze względu na mniejsze zapotrzebowanie energii jest spalanie katalityczne. Odpowiednio aktywny katalizator umożliwia spalanie w temperaturach 250-550°C. Jako katalizatory pełnego spalania węglowodorów najczęściej stosuje się metale z grupy platynowców - platyna pallad, rod. Jest to spowodowane nie tylko ich wysoką aktywnością ale przede wszystkim stabilnością w wysokich temperaturach oraz odpornością na trucizny.
Ze względu na wysoką cenę metali aktywnych katalitycznie, w przemyśle stosuje się metale osadzone na nośniki nieorganiczne. Jako nośniki katalityczne mogą być stosowane drobnoziarniste materiały ceramiczne lub nośniki monolityczne o strukturze komórkowej, na bazie tlenku glinu lub glinokrzemianów. Dobry nośnik powinien charakteryzować się następującymi własnościami: dużą powierzchnią właściwą, wysoką porowatością złoża dużą powierzchnią zewnętrzną ( małe opory przepływu ), wysoką wytrzymałością termiczną, dużą wytrzymałością mechaniczną
Egzotermiczne reakcje pełnego utlenienia zanieczyszczeń organicznych przebiegające przy dużych szybkościach objętościowych i przy wysokich konwersjach zachodzą w obszarze dyfuzyjnym. W związku z tym powinno się stosować nośniki o bardzo rozwiniętej powierzchni.
15