Traitement de composés organiques volatils par lavage chimique compact: recyclage de la solution de lavage par oxydation avancée O3/H2O2

Abstract

National audienceThis study focuses on Volatile Organic Compounds (VOC) treatment in a compact chemical scrubber composed of a structured packing operating at co-current and high gas superficial velocity (> 10 m.s-1). The scrubbing liquid is composed of ozone and hydrogen peroxide to generate very reactive hydroxyl radicals. Results demonstrate a high mineralisation rate of the transferred VOC, even with low oxidant concentrations. Therefore, the scrubbing liquid can be recycled and recirculated at the top of the scrubber without efficiency drop over time. Neutral VOC removal efficiency increases with their solubility in water, from 14% for dimethyldisulfide to 86% for butanol using a mass flow rates ratio (L/G) of 2.5 and residence time of 20 ms. For trimethylamine, a basic VOC, the increased apparent solubility at pH = 8 leads to a high removal efficiency of 80%. Major by-products were identified and quantified. An absence of stripping in the treated gas emphasizes their innocuity.Cette étude porte sur le traitement de Composés Organiques Volatils (COV) dans un laveur chimique compact composé d’un garnissage structuré fonctionnant à co-courant et à vitesse superficielle du gaz élevée (> 10 m.s-1). La solution aqueuse de lavage se compose d’un mélange d’ozone et de peroxyde d’hydrogène afin de générer des radicaux hydroxyles très réactifs. Les résultats démontrent une minéralisation poussée des COV transférés même avec des concentrations en oxydants modestes. La solution de lavage peut donc être régénérée et réinjectée en tête du laveur sans diminution d’efficacité au cours du temps. L’abattement en phase gazeuse des COV neutres, observés pour un rapport des débits massiques L/G de 2,5, augmente avec leur solubilité en phase aqueuse, démarrant à 14% pour le dimethyldisulfide jusqu’à 86% pour le butanol en 20 ms de temps de contact. Pour la triméthylamine, composé basique, l’augmentation de la solubilité apparente à pH 8 permet d’atteindre un abattement élevé de 80%. Les sous-produits majoritaires ont été identifiés et quantifiés. L’absence de stripping dans le gaz traité met en évidence leur innocuité