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4/5 | 2013

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Energie/Erneuerbare Energien Sinnvolle Ergänzung: Katfür Thermische Nachverbrennung Bild: Eisenmann In der industriellen Abluftreinigung ist die Thermische Nachverbrennung ein etabliertes Verfahren. Kombiniert man sie mit einem Oxidationskatalysator, lässt sich der Brennstoffverbrauch deutlich reduzieren –und das bei verbesserten Kohlenmonoxidwerten im Reingas. Ralf Brenner Anlagen zur Thermischen Nachverbrennung (TNV) kommen bei der Behandlung von Abluftströmen zum Einsatz, die mit brennbaren, organischen Schadstoffen belastet sind. Typische Anwendungen finden sich inLackier- und Beschichtungsbetrieben,Rollenoffset-Druckereien sowie diversen Unternehmen der chemischen Industrie. Mit über 1200 weltweit gelieferten TNV-Systemen zählt der Anlagenbauer Eisenmann mit Stammsitz in Böblingen zu denMarktführernindiesem Segment. Als Folge des Katalysatoreinsatzes kann die Verbrennungstemperatur inder Brennkammer so stark reduziert werden, dass bis zu40Prozent weniger Erdgas zugefeuert werden muss. Zu Beginn des Verfahrens wärmt ein integrierter Wärmetauscher die zu reinigende Abluft vor. Die dazu benötigte thermische Energie wird aus der Abluft des Verbrennungsprozesses zurückgewonnen. An die Vorwärmung schließt sich eine Brennkammer an, in derdas Schadgas bei Temperaturen von 700 bis 750°Cverbrannt wird. Je nach Schadstoffgehalt der zuentsorgenden Abluft und dem Grad der möglichen Vorwärmung wird dabei Erdgas zudosiert. Die Technologie hält die gesetzlich geforderten Reingaswerte sicher ein. Wärmegleichgewicht versus Emissionswerte Besonders effizient ist die Methode, wenn es in denumliegendenProzessen des Anwenderunternehmens einen oder mehrere Wärmeabnehmer gibt, die inder Lage sind, die inder TNV erzeugte Hitze zunutzen. In der Praxis herrscht aber in vielen Fällen ein Wärmeungleichgewicht:Die Brennkammer derTNV istoft auf deutlichhöhereTemperaturen ausgelegt als andere Fertigungsprozesse, wie zum Beispiel Trockneranlagen. Um das Wärmegleichgewicht zu verbessern,müsste die Brennkammer mit Temperaturen unter 700 °C gefahren werden. Allerdings ließen sich dann die geforderten Emissionswerte nicht mehr einhalten, weil Schadstoffe, wie etwa flüchtige organische Komponenten (VOC), in der Brennkammer nicht vollständig umgesetztwürden. Temperatur runter, Reinigungsleistung rauf Zur Lösung dieser Problematik kombiniert Eisenmann seine TNV-Anlagen optional mit einem Oxidationskatalysator.Der Katwirdhinterder TNV positioniert. Er besteht aus edelmetalldotierten keramischen Wabenkörpern und wird zwei- oder dreistufig ausgeführt. Entscheidend für die Anzahl dernotwendigen Stufen istdie jeweilige Abluftzusammensetzung. Ist das Abgas mit Siliciumdioxid (SiO 2 )und weiteren Katalysatorgiftenbeladen, wirdals erste 38 UmweltMagazin April-Mai 2013

If you talk about environment Der Kat wird hinter der Thermischen Nachverbrennung installiert. Grafik: Eisenmann say HOK ® . and industries, Stufe eine Opferschicht aus Kupfer-Mangan-Oxid installiert, die diese Störstoffe eliminiert. Diezweite und dritte StufebildenWabenkörper,die mit Platin dotiert sind. Dieseaktiven Schichten setzen die zurOxidation vonKohlenmonoxid (CO) und VOCerforderliche Reaktionstemperatur auf etwa 350 °C herunter. Nach demKatalysatorliegen die CO-Werte im Reingas unter10Milligramm pro Normkubikmeter. Durch die niedrigere Reaktionstemperatur kann auch die Verbrennungstemperatur in der Brennkammer auf rund 550 °C verringert werden. Dadurch lassen sich bis zu 40 Prozentder Erdgaszufeuerung einsparen. Der Oxidationskatalysator hat eine Standzeitvon rund dreieinhalb Jahren. Danach nimmt der Hersteller die Wabenkörper zurück und rezykliertdie enthaltenenMetalle,allenvoran das Edelmetall Platin. Der Anwender erhält hierfür eine Gutschrift. In Hinsicht auf die Wartung sollte die Opferschicht jährlich gesichtet und per Druckluft von SiO 2 -Staub befreit werden. Schnelle Amortisation durch Energiekosteneinsparung Durch die reduzierten Energiekosten amortisieren sich die zusätzlichenAusgaben fürden Katsehrschnell. FolgendesRechenbeispiel bezieht sich auf einen Automobilhersteller, der in einemWerkinSüdafrika die„TNVplus Kat-Lösung“vonEisenmann seit 2011 erfolgreich einsetzt: Bei einem Decklacktrockner fallen pro Stunde 12000 Normkubikmeter pro StundeVOC-beladene Abluftan–und das an rund 4300 Stunden pro Jahr. ImVergleich zur Abluftreinigung mit einer reinen TNV-Anlage spart die gewählte Kombination aus TNV und Katalysator Erdgaskosten in Höhe von jährlich annähernd 185 000 Euro ein. Setzt man dies inRelation zuden 250 000 Euro,die für die Anschaffung und Installation desKatalysators aufzubringen waren, betrug die Amortisationszeit gerade einmal 16 Monate. And it’s okay. HOK ® Herdofenkoks. Adsorbens und Katalysator. Erste Wahl bei der Gasreinigung in Verbrennungsanlagen von Müll und Sondermüll sowie in der Metallurgie. Signifikante Minderung von Dioxinen und Furanen. Manchmal reicht eine einzige, wohldurchdachte Entscheidung um den Anforderungen Ihres Unternehmens und den Forderungen nach einer gesunden Umwelt gerecht zu werden. Die Lösung heißt HOK ® . HOK ® ist OK. Ralf Brenner, Eisenmann Anlagenbau GmbH, Holzgerlingen, info@eisenmann.com UmweltMagazin April-Mai 2013 RheinbraunBrennstoff GmbH D-50416 Köln Tel.: +49 221-480-25386 www.hok.de

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