Traitement de l’air

Concept (besoins et bénéfices)

L’activité industrielle engendre des courants gazeux à caractère potentiellement polluant, parfois avec des particules en suspension, qui doivent être traités avant d’être émis dans l’atmosphère pour respecter la réglementation en vigueur. Cette dernière fixe les plafonds d’émission sur les foyers émetteurs des industries susceptibles d’émettre des polluants, et établit une périodicité de mesure pour contrôler qu’elle est bien respectée.

Le déchargement des émissions potentiellement polluantes dans l’atmosphère peut se faire de manière focalisée à travers, par exemple, une cheminée, ou bien de manière diffuse.

Une émission focalisée consiste en un déchargement dans l’atmosphère de polluants atmosphériques, de manière continue, discontinue ou ponctuelle, et avec pour origine un seul équipement ou plusieurs équipements, processus et/ou activités, et qui puissent être collectés, pour leur émission conjointe dans l’atmosphère.

Une émission diffuse consiste en un déchargement dans l’atmosphère non réalisé par des foyers canalisés, continu ou discontinu, de particules ou gaz issus directement ou indirectement de toute source susceptible d’entraîner une pollution atmosphérique. C’est le cas des émissions non capturées libérées dans l’atmosphère extérieure par des fenêtres, portes, trous d’aération et ouvertures similaires, ou directement générées à l’extérieur.

Le choix des techniques de traitement optimales pour réduire, minimiser ou éliminer la quantité de polluants dans le courant gazeux dépendra de la nature des polluants, du régime des émission, s’il s’agit d’une émission focalisée ou diffuse, etc.

Technologies et offre de Condorchem Envitech

Condorchem Envitech possède une longue expérience en conception et fabrication clés en main pour le traitement des émissions industrielles. L’équipe interdisciplinaire de Condorchem Envitech sélectionne les technologies qui produisent les résultats optimum dans chaque cas de l’offre disponible:

  • Laveur à gaz

    Un laveur à gaz ou scrubber fonctionne lorsque le courant de gaz que l’on souhaite traiter est mis au contact d’un liquide. Fruit du contact, les polluants du gaz sont transférés au liquide et sont dissous. Ce transfert de composants de phase gazeuse à phase liquide est une opération d’équilibre et reçoit le nom d’absorption. La solubilité des polluants dans le liquide déterminera à quel degré les polluants abandonnent la phase gazeuse et sont transférés à la phase liquide. Dans certains cas, la phase liquide consiste en de l’eau, mais il est parfois possible d’utiliser un liquide (généralement une solution acide ou alcaline) qui réagisse chimiquement avec les polluants, obtenant des rendements dans le transfert proches de 100 %.

    Les laveurs à gaz permettent d’éliminer des composés odoriférants (sulfure d’hydrogène et ammoniac, etc.), des composés organiques volatiles, ainsi que de nombreux composés inorganiques, entre autres.

  • Biofiltration

    La biofiltration est un processus biologique utilisé pour le traitement de composés organiques volatiles ainsi que pour certains composés inorganiques. Son fonctionnement requiert l’utilisation de microorganismes qui soumettent les polluants contenus dans l’air à une dégradation biologique. Pendant un processus de traitement de l’air par biofiltration, l’air pollué passe à travers du matériel filtrant, qui sert de support pour la croissance de la biomasse. Quand les polluants entrent au contact de la biomasse, ceux-ci sont dégradés et utilisés comme source de carbone et énergie (composés organiques) ou comme source d’énergie (composés inorganiques). De cette manière, les processus de biofiltration entraînent une décomposition complète des polluants, créant des produits non dangereux.

    La biofiltration permet d’éliminer des polluants sans consommer de réactifs chimiques ni produire de déchets liquides, ce qui sont des avantages très compétitifs.

    La biofiltration est particulièrement efficace pour le traitement de COV et le sulfure d’hydrogène, entre autres polluants.

  • Adsorption

    L’adsorption est une opération d’équilibre par laquelle les polluants suspendus dans la phase gazeuse restent adhèrent en surface aux particules solides qui intègrent le support, généralement du charbon actif, de l’alumine ou des zéolites, nettoyant le courant gazeux de ces polluants. Une fois que le support est usé et ne permet plus l’adsorption de molécules de polluants, en modifiant les conditions environnementales il est possible de produire la désorption du polluant et ainsi régénérer le support pour sa réutilisation. L’adsorption est une technologie non destructive qui permet de traiter les COV et les odeurs présents dans les gaz industriels.

  • Oxydation thermique régénérative

  • L’oxydation thermique régénérative (RTO pour ses sigles en anglais) est la réaction d’oxydation des polluants dans certaines conditions de température et durée de résidence. Pour que la combustion soit complète, elle doit se faire à une température élevée, autour de 800 °C. Pour que le coût énergétique ne soit pas excessif, on emploie des systèmes de récupération de chaleur, c’est pourquoi ils sont appelés systèmes régénératifs. Ainsi, l’air chaud passe à travers une couche de support céramique avec une partie superficielle très élevée. Le support céramique accumule de la chaleur qui est ensuite libérée, quand séquentiellement dans le temps, l’air froid passe à travers la couche. Ainsi, l’air chaud et l’air froid passent séquentiellement dans le temps par la même couche remplie à contre-courant. Dans le cas de COV, l’efficacité de l’élimination de ces polluants est de l’ordre de 98 % de la concentration de COV dans l’entrée de la RTO. L’efficacité thermique des systèmes d’échange de chaleur régénératifs avec des blocs de céramique est de l’ordre de 95 %, c’est pourquoi la consommation de combustible pour maintenir la température de la chambre d’oxydation est raisonnable, même si les COV sont très bas.

    Même si le traitement est largement utilisé pour l’élimination de COV dans les émissions industrielles, c’est une technologie efficace pour une grande variété de polluants.

  • Oxydation thermique récupérative

  • L’oxydation thermique récupérative permet d’éliminer les polluants contenus dans le gaz en soumettant ce dernier à une température suffisamment élevée. Pour que le processus soit efficace et pour que les polluants puissent être oxydés complètement, il faut maintenir une température élevée (entre 700 ºC et 1200 ºC). Le système consiste en une chambre de combustion avec un brûleur et un échangeur de chaleur dans lequel l’air d’entrée est préchauffé avec l’air de sortie. À cause des températures de travail élevées, et d’une efficacité de récupération thermique de l’ordre de 65 %, la consommation de combustible est appréciable. L’oxydation thermique récupérative est une technologie de traitement de COV qui exige des coûts d’investissement plus bas que la régénérative, mais elle a un coût de gestion supérieur à cause d’une consommation de combustible supérieure.

  • Oxydation catalytique

  • L’oxydation catalytique est une technologie destructive pour l’épuration de COV qui permet la combustion à des températures plus basses que la thermique grâce à la présence d’un catalyseur dans la chambre de combustion et d’un échangeur de chaleur où l’air d’entrée est préchauffé avec l’air épuré de sortie.

    Les oxydateurs catalytiques constituent une technique très efficace pour le traitement des émissions qui contiennent des COV. Cette technologie semble être la meilleure manière de supprimer les COV grâce à sa grande efficacité, des concentrations de polluants très basses et une consommation d’énergie très faible.

  • Rotoconcentration

  • Ce n’est pas un processus d’épuration en lui-même, il s’agit d’une étape préalable à la combustion, qui est nécessaire en cas de débits d’air élevés avec une concentration de polluants très basse. Dans ces conditions, le combustible consommé pour la combustion serait très élevé et cette technologie est appliquée afin de le réduire.

    La rotoconcentration avec Zéolite est une technologie qui permet d’augmenter la concentration d’un polluant d’un courant de gaz. Le polluant, généralement des COV, est retenu grâce à un processus d’adsorption dans un rotor en zéolite, ce qui permet d’obtenir le gaz sans polluant. Ensuite, une part du gaz traité, environ 5 %, est chauffé et alimenté dans le rotoconcentrateur à contre-courant. Ainsi, il se produit la désorption du polluant préalablement retenu qui est libéré dans le nouveau courant de gaz, le rotor en zéolite restant une fois de plus libre de tout polluant. Le nouveau courant de gaz a une concentration de polluant entre 15 et 20 fois supérieure à la concentration initiale et il est envoyé à l’unité de combustion afin d’oxyder le polluant.

  • Photo-oxydation

  • La photo-oxydation est un traitement qui émule les réactions chimiques qui surviennent spontanément dans l’atmosphère et qui sont la base de sa capacité naturelle d’auto-épuration. Les polluants s’oxydent avec l’utilisation d’ozone combinée à de la lumière ultraviolette de forte intensité, ce qui transforme les molécules d’ozone en radicaux hydroxyles. Ceux-ci ont une grande capacité d’oxydation et sont capables de dégrader la plupart des polluants, en les transformant en particules d’aérosols qui peuvent être filtrées en utilisant un précipitateur électrostatique. L’étape finale du processus élimine l’excès d’ozone à l’aide d’un catalyseur.

    La nature des radicaux hydroxyles permet une vaste capture et neutralisation des différents types de polluants et de nombreuses substances chimiques nocives issues de la peinture, du traitement des plastiques, ou de COV émis par le traitement des huiles usées.

    L’expérience de Condorchem Envitech dans l’utilisation de cette technologie a mené l’entreprise à enregistrer son propre processus de photo-oxydation, CLIMATIC®, qui est hautement efficace.

    Le système fonctionne sur la base des réactions chimiques naturelles qui se produisent spontanément dans la phase gazeuse. Cela permet au système CLIMATIC® de ne pas consommer d’énergie pour forcer le courant d’air à travers les filtres statiques qui ont une capacité de traitement limitée. Le résultat est une chute de pression réduite et une consommation d’énergie plus faible, ainsi qu’un système de traitement hautement flexible avec le niveau de la charge polluante.

    Il est applicable à toutes les industries qui rencontrent des problèmes de pollution et de composés organiques volatiles (COV) comme les dissolvants, les composés odorants, les particules de poussière ou aérosols, les hydrocarbures organiques, le chlore et ses dérivés, etc.

  • Réduction catalytique sélective

    La réduction catalytique sélective est une technologie qui permet de réduire chimiquement certains polluants par l’utilisation d’ammoniac. Elle est particulièrement efficace pour l’élimination du NOX, qui avec l’ammoniac, dans des conditions d’excès d’oxygène et avec un catalyseur approprié, les transforme en substances inoffensives comme l’eau et l’azote moléculaire. Le fonctionnement est simple : l’hydroxyde d’ammonium liquide est vaporisé et dilué avec de l’air et injecté directement dans le courant de gaz à traiter à l’aide d’un distributeur. En contrôlant les conditions d’exploitation, cette technologie permet d’éliminer les NOX de manière efficace, sélective et économique.

  • Cryocondensation

    La cryocondensation consiste en la réfrigération d’un courant gazeux à l’aide d’azote liquide, jusqu’à ce que les polluants en phase vapeur atteignent leur point de rosée et commencent à condenser. Les polluants liquéfiés sont séparés facilement du courant gazeux, qui peut être émis dans l’atmosphère en respectant la réglementation. Il faut souligner que l’azote est uniquement utilisé comme agent réfrigérant et qu’il n’est pas consommé, il peut donc être réutilisé dans d’autres processus (par exemple pour inertiser)

    La cryocondensation permet de traiter et de récupérer une grande variété de dissolvants, comme le toluène, l’acétone, le méthanol, les dérivés chlorés, les hydrocarbures, etc. C’est une technologie qui permet le traitement de différents courants, débits, pressions et des systèmes peuvent même être conçus sur mesure pour chaque cas.

  • Procédé DeNOx®

    Le processus DeNOx®, breveté par Condorchem Envitech, a été conçu pour le traitement des émissions produites par les centrales solaires thermiques de génération d’énergie, en transformant les polluants (NOX) en produits réutilisés dans le processus de la centrale. Le processus repose sur l’accélération des mécanismes naturels de l’atmosphère pour leur auto-épuration.

Ces dernières années, on remarque que les solutions conventionnelles pour épurer les émissions industrielles, fondées uniquement sur des traitements de fin de ligne, n’ont pas été efficaces dans tous les cas. Les technologies de traitement offertes par Condorchem Envitech sont suffisantes pour la plupart des problèmes à traiter, toutefois, la priorité ne passe pas uniquement par disposer d’un système de traitement spécifique efficace de fin de ligne, la clé est d’aborder le problème avec une approche globale et des solutions spécifiques pour chaque cas.

Dans ce but, il est nécessaire d’évaluer les processus générateurs d’émissions à l’origine, la minimisation des débits à traiter (ce qui a une incidence spéciale sur les coûts énergétiques), leur correcte captation et conduction et les alternatives de traitement possibles. Cette procédure permet de garantir la sélection de la solution optimale, avec les coûts d’implantation et d’exploitation les plus bas.

Chaque cas est un projet différent que Condorchem Envitech abordera avec succès grâce à une approche globale de la situation, sa vaste expérience dans la mise en place de technologies pour le traitement d’émissions et une étude approfondie des spécificités de l’installation du client (disponibilité de l’espace, de l’eau, fiabilité des systèmes, simplicité d’exploitation et de maintenance, etc.). C’est la seule manière de garantir le succès.

Nos équipements

Types d’émissions polluantes

Il existe une grande variété d’émissions polluantes, toutefois les plus habituelles dans l’industrie sont celles qui peuvent contenir un ou plusieurs des composés suivants:

  • Composés organiques volatiles (COV) : aliphatiques, aromatiques, alcools, cétones, esters, organochlorés, etc.
  • Composés dérivés des oxydes d’azote (NOX)
  • Poudre et aérosols
  • Composés odorants : sulfure d’hydrogène, mercaptans, ammoniac, amines, etc.
  • Composés inorganiques : cyanures, chlore, fluor, bromés, oxydes de soufre, etc.

La génération d’émissions polluantes est très transversale dans l’industrie, les plus importantes étant celles appartenant aux secteurs suivants :