Ce sunt hidrocarburile?
O hidrocarbură este un compus organic format numai din atomi de hidrogen și de carbon. Sunt hibrizi din grupa 14, ceea ce înseamnă că conțin hidrogen, precum și atomi din grupa carbon 14; carbon, siliciu, germaniu, staniu și plumb. Carbonul are 4 electroni, ceea ce înseamnă că are exact 4 legături de realizat, pentru a fi stabil. Un alt tip de hidrocarburi sunt hidrocarburile aromatice, care includ alcani, cicloalcani și compuși pe bază de alchine. Hidrocarburile pot forma compuși mai complecși, cum ar fi ciclohexanul, prin legarea la ele însele. Acest lucru este cunoscut sub numele de catenare.
Hidrocarburi comune:
- Metan(CH4)
- Etan(C2H6)
- Propan(C3H8)
- Butan(C4H10)
- Pentan(C5H12)
- Hexan(C6H14)
Unde se găsesc hidrocarburile?
Chiar toate hidrocarburile se găsesc în mod natural în uleiurile brute, cum ar fi petrolul și gazele naturale. Deoarece țițeiul este alcătuit din materie organică descompusă, acesta este abundent în atomi de hidrogen și de carbon. Aceștia sunt, de asemenea, prezenți în diferiți copaci și plante și formează un pigment natural numit caroten, care poate fi găsit în morcovi și în frunzele verzi. Majoritatea cauciucului natural brut, 98%, este alcătuit dintr-un polimer de hidrocarburi; acesta se formează atunci când se formează o moleculă sub formă de lanț, formată din mai multe unități legate între ele.
La ce se folosesc hidrocarburile?
Hidrocarburile sunt cel mai utilizat compus organic de pe planetă și principalul component al COV-urilor. Ele sunt considerate forța motrice a civilizației moderne, deoarece alcătuiesc combustibilii fosili. Acești combustibili sunt utilizați pentru combustie, în special în aplicațiile de încălzire și combustibil pentru motoare. Hidrocarburile precum propanul și butanul sunt utilizate în lanterne, brichete, grătare și ca și combustibil pentru unitățile cu combustie internă. Pentanul, o altă hidrocarbură comună. Atunci când este saturat, pentanul devine un lichid la temperatura camerei; acest lichid este utilizat ca solvent organic, combustibili pentru transport și agenți de curățare. Hidrocarburile lichide sunt clasificate în funcție de proprietățile de combustie, în raport cu cifra octanică; de exemplu, benzina pentru combustia internă în motoarele din mașini, camioane și mașini de tuns iarba. Molecule de hidrocarburi ușor mai mari, cunoscute sub numele de kerosen, combustibil pentru avioane, motorină și ulei pentru încălzire. Cu cât hidrocarburile sunt mai mari, cu atât compusul este mai gros. Hidrocarburile mari sunt adesea folosite ca lubrifianți pentru motoare, și unsori. Dacă sunt mai groase decât atât, ele formează o ceară sau o substanță asemănătoare cu gudronul, care este folosită în mod obișnuit în construcția de autostrăzi și la acoperișuri.
Cele mai multe dintre hidrocarburile enumerate mai sus sunt rezultatul cracării termice și al distilării fracționate a uleiurilor brute. Dar o altă sursă foarte comună este prelucrarea industrială a etanolului, pentru a produce etilenă. Etilena produsă este utilizată pentru sinteza industrială a altor hidrocarburi.
De ce sunt hidrocarburile un motiv de îngrijorare?
În sine, hidrocarburile nu prezintă niciun risc. Cu toate acestea, atunci când sunt expuse la lumina soarelui și/sau la oxizi de azot, ele suferă o reacție chimică. Este bine cunoscut faptul că emisiile și poluarea create de ființele umane în această eră industrială sunt periculoase, iar hidrocarburile reprezintă o mare parte din acești compuși dăunători. Hidrocarburile sunt principala componentă a țițeiului, a gazelor naturale și a majorității pesticidelor. Toate aceste substanțe contribuie la efectul de seră și la epuizarea stratului de ozon. De asemenea, ele reduc capacitatea fotosintetică a plantelor, cresc rata cancerului la oameni și animale și cresc riscul de boli respiratorii. Cel mai cunoscut și cel mai periculos document al hidrocarburilor este reprezentat de deversările de petrol. Deversările de petrol distrug viața plantelor marine și ucid și pun în pericol sute de mii, dacă nu milioane, de animale în fiecare an.
Cum tratăm hidrocarburile?
Din moment ce hidrocarburile sunt unul dintre cei mai comuni compuși utilizați în procesele industriale și în arderea combustibililor, există mai multe moduri de a le distruge sau de a le reduce.
Primul ar fi prin biofiltrare. Biofiltrarea este procesul de utilizare a oxidării biologice naturale pentru distrugerea și îndepărtarea COV-urilor, a mirosurilor și a hidrocarburilor. Pe scurt, biofiltrarea reprezintă degradarea substanțelor organice și anorganice de către microorganisme. Aerul curge prin ceea ce se numește un pat de medii ambalate, ceea ce face ca poluanții să se transfere într-un biofilm subțire pe suprafața mediilor ambalate. Microorganismele sunt adăpostite în microfilm și degradează poluanții. Cele mai frecvente utilizări ale biofiltrării, bioscruberilor și biooxidatoarelor includ tratarea apelor reziduale, captarea COV în apele de suprafață și oxidarea microbiotică a contaminanților atmosferici.
O altă modalitate de tratare a hidrocarburilor ar fi cu o unitate de combustie a vaporilor sau o flacără. O unitate de combustie a vaporilor (VCU), sau o flacără, este un sistem de reducere a emisiilor utilizat pentru distrugerea hidrocarburilor lichide volatile, a poluanților atmosferici periculoși (HAP) și a compușilor organici volatili (COV). Acest sistem este adesea utilizat în locul unei torțe deschise, din cauza modificărilor recente ale reglementărilor privind radiațiile de vapori și emisiile vizibile. VCU-urile sunt considerate o opțiune mai sigură și mai economică decât torțele deschise. Fiind un proiectant inovator de sisteme de mediu cu debit redus, sonice, de flacără de utilitate publică și multe altele, Gulf Coast Environmental Systems vă poate oferi o soluție de flacără de gaz la cheie, eficientă din punct de vedere al costurilor, care va satisface mai mult decât orice cerințe.
Absorbantele de carbon sunt o altă modalitate comună de eliminare a hidrocarburilor. Într-un adsorbitor de carbon, un flux de proces contaminat curge peste un pat de carbon activat. Carbonul îndepărtează COV din fluxul de proces și îi absoarbe, reținându-i pe suprafața și în porii săi. Aerul fără COV este evacuat în atmosferă. Carbonul este un bun adsorbant al materialelor organice, cum ar fi COV cu greutate moleculară mică. Când patul de carbon și-a atins capacitatea, COV concentrați sunt desorbiți într-un flux de abur de joasă presiune și fie sunt reciclați, fie sunt trimiși la un oxidator termic pentru a fi distruși.
Dacă aveți întrebări suplimentare cu privire la acest subiect, vă rugăm să contactați [email protected]
Articole suplimentare din seria GCES „Abating Hazardous Air Pollutants” (Reducerea poluanților atmosferici periculoși) includ:
Partea 1: BTEX este un acronim care înseamnă benzen, toluen, etilbenzen și xileni.
Partea 2: Reducerea clorului
Partea 3: NOx este familia de compuși chimici poluanți ai aerului, oxizi de azot.
Partea 4: Plumbul este cunoscut (incorect) și sub numele de mercur, deoarece se găsesc adesea împreună
Partea 5: Epuratoare industriale de aer pentru tratarea amoniacului
Partea 6: Epuratoare industriale de aer pentru tratarea amoniacului
Partea 6: Epuratoare industriale de aer pentru tratarea amoniacului
: SOx, compușii moleculelor de sulf și de oxigen, inclusiv monoxidul de sulf, dioxidul de sulf și trioxidul de sulf
Partea 7: Hidrocarburi – metan, etan, propan, butan, pentan, hexan
Partea 8: Metil Mercaptan – Metil Mercaptan, cunoscut și sub numele de metanethiol
Partea 9: H2S – Sulfură de hidrogen extrem de corozivă
Partea 10: Sulfura de dimetil – metiltiometan
Partea 11: Acidul sulfuric – H2SO4
Partea 12: Oxidul de etilenă – EtO
Partea 13: PFAS ca și contaminanți emergenți
.