ionisation
Qu’est-ce que c’est?
Dans l'ionisation (également appelée technique de plasma froid direct), l'air ou le flux de gaz entrant est conduit à travers une chambre de réaction où il est soumis à un champ électrique très fort (20-30 kV) généré par des électrodes, provoquant des ions, libres électrons, radicaux et autres particules hautement réactives à former. Cependant, aucune élévation notable de la température n'a lieu.
Les composés hautement réactifs provoquent la décomposition et l'oxydation (partielle) des polluants présents dans le gaz entrant. Les particules les plus actives dans ce processus sont les radicaux N, O et OH. Ils sont formés d'azote (N2), oxygène (O2) et de l'eau (H2O). Avec un traitement direct, l'élimination des produits chimiques organiques est possible. Dans le cas de l'injection d'un flux d'air ionisé, il se produit une modification des molécules odorantes et, dans une moindre mesure, une élimination de la charge organique.
Les composés hautement réactifs provoquent la décomposition et l'oxydation (partielle) des polluants présents dans le gaz entrant. Les particules les plus actives dans ce processus sont les radicaux N, O et OH. Ils sont formés d'azote (N2), oxygène (O2) et de l'eau (H2O). Avec un traitement direct, l'élimination des produits chimiques organiques est possible. Dans le cas de l'injection d'un flux d'air ionisé, il se produit une modification des molécules odorantes et, dans une moindre mesure, une élimination de la charge organique.
Figure 1. Schéma d'un système d'ionisation
La décomposition des COV peut générer des émissions de CO2H2O2, CO, NOX, etc. qui peuvent être traités à l'aide d'un système catalytique.
L'ozone créé dans le champ électrique est un produit secondaire. S'il n'est pas complètement réagi, cela conduit à des émissions d'ozone. L'ozone a une odeur particulière et peut être nocif à des concentrations élevées. Dans des conditions atmosphériques normales, l'ozone se transforme rapidement en oxygène. Lors de la mise en série d'un catalyseur après l'ioniseur, l'ozone est complètement éliminé. Dans les applications industrielles, l'émission d'ozone reste inférieure à XNUMX ppm.
Les eaux usées sont émises sous forme d'une petite quantité d'eaux de drainage.
L'ozone créé dans le champ électrique est un produit secondaire. S'il n'est pas complètement réagi, cela conduit à des émissions d'ozone. L'ozone a une odeur particulière et peut être nocif à des concentrations élevées. Dans des conditions atmosphériques normales, l'ozone se transforme rapidement en oxygène. Lors de la mise en série d'un catalyseur après l'ioniseur, l'ozone est complètement éliminé. Dans les applications industrielles, l'émission d'ozone reste inférieure à XNUMX ppm.
Les eaux usées sont émises sous forme d'une petite quantité d'eaux de drainage.
Conception, maintenance et efficacité
L'entretien est minime. Si l'unité est utilisée pour réduire les odeurs, un « nettoyage » une fois par semaine peut être nécessaire et une inspection interne une fois par mois serait recommandée.
La tension est le paramètre principal à surveiller.
La tension est le paramètre principal à surveiller.
Applicabilité
L'ionisation est normalement utilisée pour traiter les gaz résiduaires avec de faibles concentrations de COV et dans les cas où l'oxydation thermique/catalytique n'est pas efficace. Les premières applications prototypes de l'oxydation plasma pour la purification de l'air à l'échelle industrielle remontent à la fin des années 80. La technologie est pleinement commercialisée depuis le milieu des années 90. Entre-temps, des dizaines d'installations de ce type sont utilisées pour le contrôle des odeurs, notamment dans les secteurs suivants :
Tableau 1 montre les limites d'application et les restrictions associées à l'ionisation (adapté de EIPPCB, 2016, Tableau 3.214).
Tableau 1. Limites d'application et restrictions liées à l'ionisation.
- Purification de l'eau (RWZI, industrie alimentaire, chimique et du cuir);
- Compostage des boues;
- Industrie du tabac;
- Industrie alimentaire;
- Industrie des aliments pour poissons;
- Industrie de l'alimentation animale;
- Abattoirs;
- Transformation des céréales et du soja;
- Transformation de la pomme de terre (production de chips).
Tableau 1 montre les limites d'application et les restrictions associées à l'ionisation (adapté de EIPPCB, 2016, Tableau 3.214).
Tableau 1. Limites d'application et restrictions liées à l'ionisation.
| Question | Limites/Restrictions |
|---|---|
| Débit de gaz (Nm3/ h) | 20-200000 |
| Température (° C) | 20-80 ; Des températures plus élevées sont possibles (jusqu'à 120) avec oxydation plasma |
| Pression (MPa) | Atmosphérique |
| Perte de charge (mbar) | Certain |
| Humidité relative (%) | Pas trop élevé en raison des risques de condensation et de court-circuit. Une humidité élevée améliore les performances dans une configuration à flux latéral |
| Concentration de poussière | S'il est appliqué directement dans le flux de gaz, cela devrait inclure des quantités relativement faibles de poussière. L'ioniseur agira alors comme un précipitateur électrostatique |
| LIVRAISON | L'ionisation est principalement adaptée aux flux de gaz avec de faibles concentrations de COV en raison de la faible consommation d'énergie par rapport aux oxydants thermiques |
