Gas Treatment for Industrial Processes - Design of a Pilot Scale Gas Treatment System

Industriella processer inom livsmedelsindustrin ger ofta upphov till förorenade luftflöden. Föroreningarna förekommer både i partikulär- och gasform. En anledning till att vidta åtgär-der för att kontrollera utsläppet kan både vara förknippat med krav från myndigheter eller med hänsyn till krav från omgivningen. Det övergripande målet med examensarbetet var att konstruera ett lättportabelt luftreningssy-stem i pilotskala som skulle användas till förtester på förorenad luft från industriella proces-ser. Driftsdata från sådana körningar ger värdefull information om hur ett storskaligt renings-system kan konstrueras för att uppnå önskad reningsgrad. Arbetet var ett uppdrag från företaget Ozone Tech Systems. Företaget är specialiserat på re-ning med ozon, men tillhandahåller även andra tekniska lösningar som tas fram utifrån kun-dernas behov. Arbetet har utförts i nära relation med leverantörer samt personalen på företa-get. Pilotsystemet konstruerades med utgångspunkt från den typ av förorenad luft som uppkom-mer vid varmrökning av fisk med träspån av al, men ska även kunna användas till andra pro-cesser som ger upphov till liknande typ av förorenad luft. Genom utnyttjande av emissions-faktorer men även tillgänglig fakta från litteraturen samt uppmätta värden, gick det att upp-skatta föroreningsinnehållet och tillståndet för luften. Reningskravet som designen utgick ifrån var både EUs krav för TOC <50 mg/m3 (n) samt att reducera oönskad lukt. Odören vi-sade sig framförallt uppkomma från flyktiga organiska föreningar (VOC). Pilotsystemet var förutbestämt att bestå av en primär partikelavskiljare, oxidation med ozon, sekundär partikelavskiljning med ett HEPA 13 filtersteg samt slutligen ett adsorptionssteg med aktivt kol. I designprocessen beslutates sedan att använda en venturiskrubber som en primär partikelavskiljare samt att placera förfilter innan HEPA 13 filtret. Arbetet har resulterat i en teoretiskt framtagen design för luftreningssystemet. Apparatdelarna är isärtagbara för enkel transport samt möjlighet till anpassad appartturkombination. Inköpet av apparatdelarna har inte varit en del av examensarbetet men samordning av inköpet har genomförts till den nivån att inköpet direkt skulle kunna genomföras vid projektets slut. För att systemet ska fungera krävs att en fläkt för att motverka tryckfallet samt rörkopplingar mellan apparatdelarna dimensioneras och inhandlas, vilket inte ingick i projektet.Industrial processes in the food industry very often produce airstreams of contaminated air. The impurities can be both particulates and gaseous compounds. Controlling these emissions is of a great concern both regarding governmental and social requirements. The overall aim with the thesis was to construct an easily portable, pilot scale air purification system. The main purpose with the pilot scale system was to enable testing of contaminated air generated from industries. The results from the industry tests with the pilot scale system would reveal valuable information that could be used later for the design of a large scale cleaning system. The work was assigned by Ozone Tech Systems. The company is specialized in ozone treat-ments intended for industrial and domestic uses. The work done within the thesis project was performed in close relations with equipment suppliers and Ozone Tech System personnel. The design of the pilot scale air purification system was based on contaminated air, generated from fish smokehouses. The smoke that is involved in the hot smoking process is derived in conjunction with alder chips smoldering. Although the pilot scale system was designed for purifying air generated from fish smokehouses, it should also suit other processes that gener-ate similar air emissions. Emission factors, literature data and measured values played an im-portant role for estimating the air composition in the air generated from the specific process. The treatment objective was determined by European regulations as well as a desired reduc-tion of unwanted odors. The odor was found to mainly be caused by volatile organic com-pounds (VOC). The pilot system was predefined to consist of a primary step of particle separation, oxidation with ozone, particle separation consisting of a HEPA 13 filtration stage and at last adsorption with activated carbon. During the design process it was decided to use a venturi scrubber as the primary particle separator and to add a pre-filter stage before the HEPA 13 filter. The work has resulted in a theoretical design of the air purification system. The units are de-tachable which provides a simple transportation as well as the possibility to use an adaptable combination of the units. The purchase of equipment was not a part of the thesis, but the coordination of the purchase has been completed ensuring that the purchase could be done after the end of the project. In order for the system to work, a fan needs to be installed and pipe connections between the units have to be designed and purchased, but this was not a part in the project