Qu'est-ce qu'un oxydant thermique?
Les oxydants thermiques sont utilisés comme méthode de contrôle de la pollution pour l'air de process contenant de petites particules de solides ou de liquides combustibles. Dans les milieux industriels, l'air d'échappement peut être très pollué. Il est donc logique d'oxyder (brûler) le plus possible, de sorte que les gaz d'échappement ne contiennent que peu de carbone (suie), mais non toxique. Les oxydants thermiques sont parfois divisés en oxydants sans flamme, qui utilisent un chauffage lent pour incinérer les polluants, et en oxydants thermiques directs, qui utilisent des panaches de flamme. Les oxydants thermiques peuvent également inclure un processus appelé oxydation catalytique. Lors de l'oxydation catalytique, les composés organiques passent sur un matériau de support revêtu d'un catalyseur, généralement un métal noble tel que le platine ou le rhodium, qui favorise la combustion des polluants dans l'air. Les oxydants catalytiques peuvent décomposer les polluants à des températures beaucoup plus basses que les oxydants thermiques sans action catalytique.
La distinction la plus significative entre les types d’oxydants thermiques est qu’ils soient régénératifs ou récupérateurs. Les oxydants thermiques régénératifs utilisent des lits de transfert de chaleur en céramique pour récupérer le plus d’énergie possible du processus d’oxydation, souvent jusqu’à 90% à 95%. Ces lits de transfert de chaleur agissent comme des échangeurs de chaleur, couplés à une chambre de rétention où les matières organiques sont oxydées. Un oxydant thermique à récupération utilise un échangeur de chaleur sous la forme d'une plaque, d'une coque ou d'un tube pour chauffer l'air d'admission avec l'énergie thermique issue du processus d'oxydation. Ces systèmes sont moins efficaces que les oxydants thermiques régénératifs et ne récupèrent que 50% à 75% de la chaleur générée.
Une technologie utilisée pour augmenter l'efficacité des oxydants thermiques est celle des concentrateurs à rotor. Les concentrateurs à rotor réduisent la quantité globale d'air traversant le système et augmentent la concentration de substances organiques dans le flux d'oxydation. L'air pollué entrant traverse une roue en rotation continue recouverte d'un agent adsorbant. L'air pur circule dans l'atmosphère. La roue est nettoyée en l'exposant à un gaz de désorption, produisant un petit flux de produits organiques très concentré qui peut ensuite être efficacement oxydé.
Le paramètre le plus important pour les oxydants thermiques et les oxydants catalytiques est leur efficacité de destruction, généralement comprise entre 90% et 99%. Plus l'efficacité de destruction est élevée, moins de polluants sont rejetés dans l'atmosphère. L'unité commune pour spécifier l'efficacité de destruction est exprimée en milligrammes par mètre cube de composés organiques volatils. Pour atteindre ces rendements de destruction, les oxydants catalytiques fonctionnent entre 204 et 316 ° C (400 et 600 ° F), les oxydants thermiques entre 538 et 982 ° C (1000 et 1800 ° F).