R.E.News future Technology-Removing Odorous VOCs with a new Eco-Friendly Process

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Éliminer les COV odorants grâce à un nouveau processus écologique

National Research Council of Science and Technology

L’Institut coréen de technologie industrielle (KITECH) a annoncé que l’équipe du Dr Suhan Kim a développé une technologie verte pour éliminer les composés organiques volatils (COV) odorants et leurs sous-produits, tels que l’ozone résiduel et le formaldéhyde.

Les COV sont des gaz émis par certains solides ou liquides, comprenant un large éventail de produits chimiques susceptibles de détériorer la qualité de vie et d'avoir un impact sur la santé humaine. Les COV se trouvent dans divers produits ménagers, industriels et commerciaux. Cependant, leur accumulation dans l’air et l’eau a surtout retenu l’attention en raison des risques sanitaires qui y sont associés.

La recherche dirigée par le Dr Suhan Kim introduit une technologie sans carburant pour éliminer les COV conçue pour remplacer les méthodes d'incinération telles que les oxydants thermiques et les oxydants thermiques régénératifs. Cette technologie fusionne le plasma non thermique (NTP) avec un système d'épurateur humide (WS). Plus précisément, il utilise un plasma atmosphérique non thermique (ANTP) pour améliorer l'efficacité d'élimination des COV de l'épurateur de 33 % à 99,9 % tout en minimisant la génération d'ozone généralement produite par le plasma.

Le traitement NTP s’impose comme une méthode très efficace pour lutter contre les COV odorants dus à la production d’électrons de haute énergie. Ces électrons détruisent les structures des gaz odorants et génèrent des radicaux abondants, qui peuvent être oxydés en CO2 et H2O, augmentant ainsi la vitesse de réaction.

De plus, les WS sont fréquemment utilisés pour éliminer les gaz odorants en raison de leur coût relativement faible et de leur facilité de manipulation. Ils ont également fait l'objet de recherches approfondies visant à améliorer leur viabilité économique et leur capacité à traiter les gaz odorants.

Cette recherche introduit notamment une technologie de traitement pour éliminer les COV qui ne brûle pas de carburant, comme le GNL, contrairement aux méthodes conventionnelles. De ce fait, il n’émet pas de dioxyde de carbone lors de l’incinération. Lorsqu’elle est mise en œuvre dans des installations industrielles de traitement des gaz d’échappement, les coûts d’installation et d’exploitation sont inférieurs à ceux de la méthode d’incinération.

Par rapport à l’utilisation séparée du NTP et du WS, l’intégration d’un WS après le NTP modifie les caractéristiques cinétiques et la répartition des particules actives, améliorant ainsi l’efficacité de dégradation des COV odorants. De plus, le système combiné NTP et WS peut minimiser ou éliminer la pollution secondaire de l'air en capturant l'ozone et d'autres matières organiques intermédiaires gazeuses, qui sont des sous-produits du processus NTP.

Étant donné que les systèmes NTP et WS ne font pas appel à des produits chimiques ou à des catalyseurs et éliminent le besoin d'équipement supplémentaire pour éliminer l'ozone, le coût total du système, couvrant à la fois l'installation et le fonctionnement, peut être réduit.

« EA a été sélectionné comme représentant des COV odorants en raison de sa toxicité et de l'odeur irritante et désagréable qu'il dégage. Nos observations indiquent que l'efficacité d'élimination au sein des systèmes NTP et WS dépasse les concentrations de COV habituellement présentes dans les gaz de procédé provenant des installations chimiques. De plus, nous envisageons que ce système combiné NTP et WS pourrait être mis en œuvre dans de nombreuses industries en tant que méthode de traitement des gaz efficace qui ne produit pas d'ozone et nécessite une consommation d'énergie inférieure », a expliqué le Dr Suhan Kim de KITECH.
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08/04/24-English

Removing Odorous VOCs with a new Eco-Friendly Process

National Research Council of Science and Technology

The Korea Institute of Industrial Technology (KITECH) announced that Dr. Suhan Kim’s team has developed a green technology for eliminating odorous volatile organic compounds (VOCs) and their by-products, such as residual ozone and formaldehyde.

VOCs are gases emitted from certain solids or liquids, comprising a wide range of chemicals that can deteriorate the quality of life and impact human health. VOCs are found in various household, industrial, and commercial products. However, their accumulation in air and water has primarily garnered attention due to the associated health risks.

The research led by Dr. Suhan Kim introduces a fuel-free technology for removing VOCs designed to replace incineration methods like thermal oxidizers and regenerative thermal oxidizers. This technology merges non-thermal plasma (NTP) with a wet scrubber (WS) system. Specifically, it employs atmospheric non-thermal plasma (ANTP) to enhance the scrubber’s VOC removal efficiency from 33% to 99.9% while minimizing the ozone generation typically produced by plasma.

NTP treatment stands out as a highly effective method for addressing odorous VOCs due to the production of high-energy electrons. These electrons destroy the structures of odorous gases and generate abundant radicals, which can be oxidized to CO2 and H2O, thereby increasing the reaction rate.

Furthermore, WS is frequently utilized to remove odorous gases due to their relatively low cost and ease of handling. They have also been the subject of extensive research aimed at enhancing their economic viability and capacity for treating odorous gases.

Notably, this research introduces a process technology for removing VOCs that does not burn fuel, such as LNG, unlike conventional methods. As a result, it does not emit carbon dioxide through incineration. When implemented in industrial exhaust gas treatment facilities, both installation and operating costs are lower compared to those of the incineration method.

Compared to the separate use of NTP and WS, integrating a WS after NTP alters the kinetic characteristics and distribution of active particles, thereby improving the degradation efficiency of odorous VOCs. Additionally, the combined NTP and WS system can minimize or eliminate secondary air pollution by capturing ozone and other gaseous intermediate organics, which are by-products of the NTP process.

Because the NTP and WS system does not rely on chemicals or catalysts and eliminates the need for additional equipment to remove ozone, the total cost of the system, covering both installation and operation, can be reduced.

“EA was selected as a representative for odorous VOCs because of its toxicity and the irritating, unpleasant smell it emits. Our observations indicate that the removal efficiency within the NTP and WS system exceeds the VOC concentrations usually present in process gases from chemical facilities. Furthermore, we envision that this combined NTP and WS system could be implemented in many industries as an effective gas treatment method that does not produce ozone and requires lower energy consumption,” explained Dr. Suhan Kim of KITECH.
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08/04/24-NL

Het verwijderen van geurige VOS met een nieuw milieuvriendelijk proces

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Het Korea Institute of Industrial Technology (KITECH) heeft aangekondigd dat het team van Dr. Suhan Kim een groene technologie heeft ontwikkeld voor het elimineren van geurige vluchtige organische stoffen (VOS) en hun bijproducten, zoals resterende ozon en formaldehyde.

VOC's zijn gassen die worden uitgestoten door bepaalde vaste stoffen of vloeistoffen en bestaan uit een breed scala aan chemicaliën die de levenskwaliteit kunnen aantasten en de menselijke gezondheid kunnen beïnvloeden. VOS worden aangetroffen in diverse huishoudelijke, industriële en commerciële producten. De accumulatie ervan in lucht en water heeft echter vooral de aandacht getrokken vanwege de daarmee samenhangende gezondheidsrisico's.

Het onderzoek onder leiding van Dr. Suhan Kim introduceert een brandstofvrije technologie voor het verwijderen van VOC's, ontworpen ter vervanging van verbrandingsmethoden zoals thermische oxidatoren en regeneratieve thermische oxidatoren. Deze technologie combineert niet-thermisch plasma (NTP) met een nat wassersysteem (WS). Concreet maakt het gebruik van atmosferisch niet-thermisch plasma (ANTP) om de VOC-verwijderingsefficiëntie van de wasser te verbeteren van 33% naar 99,9%, terwijl de ozongeneratie die doorgaans door plasma wordt geproduceerd wordt geminimaliseerd.

NTP-behandeling onderscheidt zich als een zeer effectieve methode voor het aanpakken van geurige VOS vanwege de productie van hoogenergetische elektronen. Deze elektronen vernietigen de structuren van geurige gassen en genereren overvloedige radicalen, die kunnen worden geoxideerd tot CO2 en H2O, waardoor de reactiesnelheid toeneemt.

Bovendien wordt WS vaak gebruikt om geurige gassen te verwijderen vanwege de relatief lage kosten en het gebruiksgemak ervan. Ze zijn ook het onderwerp geweest van uitgebreid onderzoek gericht op het vergroten van hun economische levensvatbaarheid en capaciteit voor het behandelen van geurige gassen.

Dit onderzoek introduceert met name een procestechnologie voor het verwijderen van VOS waarbij geen brandstof wordt verbrand, zoals LNG, in tegenstelling tot conventionele methoden. Als gevolg hiervan stoot het geen kooldioxide uit door verbranding. Wanneer geïmplementeerd in industriële installaties voor de behandeling van uitlaatgassen, zijn zowel de installatie- als de bedrijfskosten lager in vergelijking met die van de verbrandingsmethode.

Vergeleken met het afzonderlijke gebruik van NTP en WS verandert de integratie van een WS na NTP de kinetische kenmerken en distributie van actieve deeltjes, waardoor de afbraakefficiëntie van geurige VOS wordt verbeterd. Bovendien kan het gecombineerde NTP- en WS-systeem secundaire luchtverontreiniging minimaliseren of elimineren door ozon en andere gasvormige organische tussenproducten op te vangen, die bijproducten zijn van het NTP-proces.

Omdat het NTP- en WS-systeem niet afhankelijk is van chemicaliën of katalysatoren en de noodzaak voor extra apparatuur om ozon te verwijderen elimineert, kunnen de totale kosten van het systeem, zowel de installatie als het gebruik, worden verlaagd.

“EA werd geselecteerd als representatief voor geurige VOS vanwege de toxiciteit ervan en de irriterende, onaangename geur die het afgeeft. Onze waarnemingen geven aan dat de verwijderingsefficiëntie binnen het NTP- en WS-systeem groter is dan de VOC-concentraties die gewoonlijk aanwezig zijn in procesgassen uit chemische faciliteiten. Bovendien voorzien we dat dit gecombineerde NTP- en WS-systeem in veel industrieën kan worden geïmplementeerd als een effectieve gasbehandelingsmethode die geen ozon produceert en een lager energieverbruik vereist”, legt Dr. Suhan Kim van KITECH uit.
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