O que são hidrocarbonetos?
Um hidrocarboneto é um composto orgânico constituído apenas por hidrogénio e átomos de carbono. São híbridos do grupo 14, o que significa que contêm hidrogénio, bem como átomos do grupo do carbono 14; carbono, silício, germânio, estanho e chumbo. O carbono tem 4 elétrons, o que significa que tem exatamente 4 ligações a fazer, para ser estável. Outro tipo de hidrocarbonetos são os hidrocarbonetos aromáticos, que incluem alcanos, cicloalcanos e compostos à base de alquinos. Os hidrocarbonetos podem formar compostos mais complexos, como o ciclohexano, ligando-se a si mesmos. Isto é conhecido como catenação.
Hidrocarbonetos comuns:
- Metano(CH4)
- Etano(C2H6)
- Propano(C3H8)
- Butano(C4H10)
- Pentano(C5H12)
- Hexano(C6H14)
Onde são encontrados hidrocarbonetos?
A maior parte dos hidrocarbonetos ocorre naturalmente nos óleos brutos, como o petróleo e o gás natural. Como o petróleo bruto é feito de matéria orgânica decomposta, ele é abundante em átomos de hidrogênio e carbono. Eles também estão presentes em diferentes árvores e plantas, e formam um pigmento natural chamado caroteno, que pode ser encontrado em cenouras e folhas verdes. A maioria da borracha natural bruta, 98%, é feita de um polímero de hidrocarboneto; este é formado quando se forma uma molécula em cadeia, constituída por muitas unidades ligadas entre si.
Para que são usados os hidrocarbonetos?
Os hidrocarbonetos são o composto orgânico mais utilizado no planeta, e o principal componente dos COVs. Eles são considerados a força motriz da civilização moderna, porque os combustíveis fósseis de maquiagem. Estes combustíveis são utilizados para combustão, especificamente em aplicações de aquecimento e combustíveis para motores. Hidrocarbonetos como propano e butano são utilizados em lanternas, isqueiros, grelhas e como combustível para unidades de combustão interna. Pentano, outro hidrocarboneto comum. Quando saturado, o pentano torna-se um líquido à temperatura ambiente; este líquido é utilizado como solvente orgânico, combustíveis de transporte e produtos de limpeza. Os hidrocarbonetos líquidos são classificados em propriedades de combustão, em relação à octana; ou seja, gasolina para combustão interna em motores de carros, caminhões e cortadores de grama. Moléculas de hidrocarbonetos ligeiramente maiores, conhecidas como querosene, combustível de aviação, combustível diesel e óleo para aquecimento. Quanto maiores forem os hidrocarbonetos, mais espesso será o composto. Os grandes hidrocarbonetos são frequentemente utilizados como lubrificantes de motores e graxas lubrificantes. Qualquer coisa mais espessa do que isso, e eles formam uma substância semelhante a cera ou alcatrão, que é comumente usada na construção de estradas, e telhados.
A maior parte dos hidrocarbonetos listados acima são o resultado do craqueamento térmico, e da destilação fracionada de óleos brutos. Mas outra fonte muito comum é o processamento industrial do etanol, para produzir etileno. O etileno produzido é utilizado para a síntese industrial de outros hidrocarbonetos.
Por que são os hidrocarbonetos uma preocupação?
Só eles, os hidrocarbonetos não representam nenhum risco. No entanto, quando expostos à luz solar e/ou óxidos de nitrogênio, eles sofrem uma reação química. É bem conhecido que as emissões e a poluição criadas pelo ser humano nesta era industrial são perigosas, e os hidrocarbonetos constituem uma grande parte destes compostos nocivos. Os hidrocarbonetos são o principal componente do petróleo bruto, dos gases naturais e da maioria dos pesticidas. Todas estas substâncias contribuem para o efeito estufa e para o esgotamento da camada de ozono. Eles também reduzem a capacidade fotossintética das plantas, aumentam as taxas de câncer em humanos e animais, e aumentam o risco de doenças respiratórias. O mais conhecido e documentado dos hidrocarbonetos é o derramamento de petróleo. Os derrames de petróleo destroem a vida das plantas marinhas e matam e põem em perigo centenas de milhares, se não milhões, de animais por ano.
Como tratamos os hidrocarbonetos?
Os hidrocarbonetos são um dos compostos mais comuns usados em processos industriais e queima de combustível, há várias formas de destruí-los ou abatê-los.
A primeira seria através da biofiltração. A biofiltração é o processo de utilização da oxidação biológica natural para a destruição e remoção de COVs, odores e hidrocarbonetos. Simplificando, a biofiltração é a degradação de substâncias orgânicas e inorgânicas por microorganismos. O ar flui através do que é chamado de leito de meio embalado, causando a transferência dos poluentes para um biofilme fino na superfície do meio embalado. Os microorganismos são alojados no microfilme e degradam os poluentes. Os usos mais comuns de biofiltração, bioscrubbers e biooxidantes incluem no processamento de águas residuais, captura de COVs no escoamento superficial e oxidação microbiótica de contaminantes do ar.
Uma outra forma de tratar os hidrocarbonetos seria com uma Unidade de Combustão de Vapor ou Flare. Uma Unidade de Combustão de Vapor (VCU), ou flare, é um sistema de abatimento usado para a destruição de hidrocarbonetos líquidos voláteis, Poluentes Perigosos do Ar (HAPs) e Compostos Orgânicos Voláteis (COVs). Este sistema é frequentemente utilizado no lugar de uma chama aberta, porque se trata de alterações recentes na regulação da radiação de vapor e das emissões visíveis. Os VCUs são considerados uma opção mais segura, e mais econômica, do que as erupções abertas. Sendo um projetista inovador de sistemas de queima ambiental de baixo fluxo, sônicos, utilitários e muito mais, a Gulf Coast Environmental Systems pode fornecer a você uma solução de queima de gás econômica e chave-na-mão que irá mais do que satisfazer quaisquer requisitos.
Carbon Absorbers são outra maneira comum de se desfazer de hidrocarbonetos. Em um Adsorvente de Carbono, um fluxo de processo contaminado flui através de um leito de carbono ativado. O carbono remove os COVs do fluxo de processo e os absorve, mantendo-os na superfície e em seus poros. O ar livre de COVs é exaurido para a atmosfera. O carbono é um grande adsorvente de materiais orgânicos como os COVs de baixo peso molecular. Quando o leito de carbono atinge a sua capacidade, os COVs concentrados são dessorados num fluxo de vapor de baixa pressão e ou reciclados ou enviados para um Oxidante Térmico para destruição.
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Artigos adicionais da série GCES ‘Abating Hazardous Air Pollutants’ incluem:
Parte 1: BTEX é um acrónimo que significa Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos.
Parte 2: Compensação do Cloro
Parte 3: NOx é a família dos compostos químicos poluentes do ar, óxidos de nitrogénio.
Parte 4: O chumbo também é conhecido (incorrectamente) como mercúrio, porque são frequentemente encontrados juntos
Parte 5: Depuradores de ar industriais para o tratamento do amoníaco
Parte 6: SOx, os compostos de moléculas de enxofre e oxigénio incluindo Monóxido de enxofre, Dióxido de enxofre e Trióxido de enxofre
Parte 7: Hidrocarbonetos – Metano, Etano, Propano, Butano, Pentano, Hexano
Parte 8: Metil Mercaptan – Metil Mercaptan, também conhecido como Methanethiol
Parte 9: H2S – Sulfureto de Hidrogénio Altamente corrosivo
Parte 10: Hidrocarbonetos – Metano, Etano, Propano, Butano, Pentano, Hexano Sulfureto de Dimetilo – Metiltiometano
Parte 11: Ácido Sulfúrico – H2SO4
Parte 12: Óxido de Etileno – EtO
Parte 13: PFAS como Contaminantes Emergentes