Les oxydants thermiques régénératifs sont des dispositifs de dépollution qui détruisent les polluants puis recyclent la chaleur générée par leur combustion. Le terme comburant thermique fait référence à une machine qui détruit les polluants par combustion produisant de la chaleur. La récupération et la réutilisation de l’énergie ainsi générée conduit à qualifier ces oxydants thermiques de régénératifs. Cette énergie récupérée peut être utilisée pour poursuivre le processus de dépollution ou pour un usage secondaire, comme le chauffage de l’eau ou de l’air.
Les polluants sont détruits dans les oxydants thermiques régénératifs lorsque les flux d’échappement d’autres processus industriels y sont aspirés et brûlés. Les gaz résiduaires contenant des toxines sont dirigés vers l’entrée de l’oxydant par un ventilateur. Les vannes dirigent le flux de gaz dans des chambres de récupération d’énergie où les gaz d’échappement sont préchauffés dans des lits en céramique.
À partir des lits de médias céramiques, le gaz est ensuite dirigé vers la chambre de combustion où il est brûlé pour en éliminer les polluants. Une fois les polluants détruits, le gaz est beaucoup plus chaud et est renvoyé à travers les lits de médias céramiques. La chaleur est transférée du gaz aux lits de médias en céramique lorsqu’elle sort à travers eux. En perdant de la chaleur, le gaz se refroidit à une température qui n’est pas beaucoup plus élevée que lorsqu’il est entré par l’admission.
Typiquement. les hydrocarbures sont les polluants éliminés dans ce processus. Les hydrocarbures sont des composés chimiques constitués d’atomes d’hydrogène et de carbone. Les brûler est appelé les oxyder, car l’ajout d’oxygène provoque une réaction chimique qui les décompose et libère de la chaleur. Les sous-produits d’une telle réaction sont la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone.
Il existe deux mesures principales par lesquelles les oxydants thermiques régénératifs sont évalués. L’efficacité de destruction fait référence au pourcentage de composés organiques volatils (COV) éliminés en masse. Cette efficacité peut facilement être de 99% ou plus. L’efficacité de récupération de chaleur fait référence au pourcentage d’énergie thermique disponible qui est récupérée pour être réutilisée. Il est courant que l’efficacité de récupération de chaleur dépasse 95 % avec l’utilisation d’oxydants thermiques régénératifs.
L’utilisation d’oxydants thermiques régénératifs pour recycler la chaleur du processus d’oxydation peut réduire considérablement la quantité de carburant nécessaire pour brûler les émissions d’échappement. La réduction du carburant nécessaire peut représenter une réduction substantielle des coûts d’exploitation pour une installation. Brûler moins de carburant pour ce processus réduit également la quantité de polluants produits dans le processus. Ces facteurs font des oxydants thermiques régénératifs un choix plus rentable que d’autres méthodes de contrôle des émissions dans de nombreux cas.
Par conséquent, les oxydants thermiques régénératifs sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles pour éliminer les toxines des gaz d’échappement qu’ils génèrent. Ils sont mieux adaptés aux procédés avec des concentrations relativement faibles de COV. Les cabines de peinture au pistolet, les installations de traitement des déchets municipaux et les usines de papier sont quelques exemples d’installations qui peuvent utiliser des oxydants thermiques régénératifs pour le contrôle des émissions.