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Vorteile der regenerativen katalytischen Oxidationsanlagen (RCO) in der VOC-Verbrennung

Thermische und katalytische Verbrennungsanlagen sind die gängigsten Methoden, um die Auflagen zu den VOC-Emissionen bei der Verbrennung zu erfüllen. Im Vergleich zur thermischen Verbrennung bietet die katalytische Verbrennung mehrere Vorteile, insbesondere bei niedrigem VOC-Gehalt. Die wichtigsten sind: Kosteneinsparungen und effektive Reinigungsleistung. Die kompakte Größe ermöglicht eine einfache Installation und Sauberkeit des Prozesses. Die Qualität und die Haltbarkeit der Katalysatoren wurden durch die Platingruppenmetall (PGM)-Katalysatoren deutlich verbessert, die die Betriebsdauer auf mehr als 15 Jahre verlängern.

Energieeinsparung

Normalerweise ist eine Betriebstemperatur von 300 °C für die katalytische Verbrennung und im Gegensatz hierzu 800 °C für die thermische Verbrennung für die VOC-Oxidation erforderlich. Daher wird bei der katalytischen Verbrennung nur etwa ein Drittel der Energie benötigt, um gashaltige VOCs für die Verbrennungstemperatur zu erwärmen. Dies ermöglicht eine geringere autothermische Verarbeitung ohne zusätzliche Energiezufuhr mit sehr niedrigem VOC-Gehalt, sogar mit weniger als 0,5 g / Nm 3. So ist in vielen Fällen bei der katalytischen Verbrennung die Unterstützungsenergie nur während der Anlaufphase erforderlich.

Der neue Formia Wärmetauscher ermöglicht einen effizienten Energieverbrauch und kann für einen sehr hohen Wärmerückgewinnungs – Wirkungsgrad bis zu 96 % konstruiert werden. Die Struktur des Mischkanals des regenerativen Wärmetauschers besteht aus einer gewellten Stahlfolie und hat eine große Oberfläche und Kapazität in einer kompakten Größe vereint. Die Nusselt - Zahl (Nu), welche die relative Effizienz bei der Wärmeübertragung beschreibt, ist viermal größer als in einem geraden Kanal.

Effektive Reinigungsleistung

Eine neue Misch-Katalysator Struktur ermöglicht einen extrem effizienten Transport von Molekülen aus  Gas in die Mikroporen der Katalysatorenoberfläche für die Reaktion. Die Sherwood-Zahl, die die Effizienz der Massentransportstruktur beschreibt, beträgt 12 im Vergleich zu 2,5-3 mit traditionellen Zellstrukturen. Dies garantiert ein Ergebnis von maximaler Leistung und minimalen Reinigungsaufwand. Hierbei wird sogar eine Conversion-Rate von 99,9% erreicht.

Kompakte Größe

Das innovative Konzept, die Kombination aus Wärmetauscher und Katalysator, hat die innenliegenden Rohrverbindungen ersetzt. Zusammen mit der Metallstruktur und dem Platin-Gruppenkatalysator ist es möglich gewesen, die Größe der VOC – Verbrennungsanlage auf ein Fünftel der thermischen Oxidationsanlagen zu minimieren.

Auf der Oberfläche des Katalysators passieren die Reaktionen sehr schnell. Die Gasverweilzeit liegt bei ca. 0,07 s. Katalytische Reaktionen sind etwa 20-mal schneller als bei der thermischen Oxidation. Auch kurze Verweilzeiten ermöglichen kompakte Größen.

Dank der kompakten Größe ist es möglich, VOC - Verbrennungsanlagen in einem 20 Fuss Standardcontainer, bis zu einer Kapazität von 30.000 Nm3 / h zu installieren.


Neue Generation qualitativ hochwertiger Edelmetallkatalysatoren

Die neue Generation der Edelmetallkatalysatoren verträgt hohe Temperaturen und Katalysatorenschadstoffe, so dass eine Betriebsdauer von mehr als 15 Jahren erreicht wird. In den Verbrennungskatalysatoren werden üblicherweise die aktiven Metalle Platin (Pt) und Palladium (Pd) verwendet, welche im Dünnschichtverfahren auf der großen Oberfläche aufgebracht werden. Die heutigen hoch entwickelten Beschichtungstechnologien schließen optimierte Transportstrukturen, Stabilisatoren und Promotoren ein. Der  PGM (Platinum Group Metals)-Katalysator hat einen hohen Pt und Pd Anteil. Je höher dieser Anteil der PGMs ist, desto aktiver und langlebiger ist der Katalysator.

Eine ähnliche chemische Zusammensetzung der Katalysatoren findet man  in Millionen von Autos und Lastwagen. Die hochentwickelte Lösung für chlorierte Kohlenwasserstoffe ist auch in unserem  Produktionsportfolio. Katalysatoren sind wertvoll, auch nach ihrer langjährigen Betriebsdauer, und können als PGMs (Platinum Group Metals) recycelt werden.

 

Adsorption für geringe VOC-Konzentrationen

Ein integrierter VOC- Konzentrator wird für einen sehr geringen VOC-Gehalt verwendet (<0,5 g / Nm 3). Wenn die LEAN - Emissionen in dem Aktivkohle oder Zeolith-Container adsorbiert werden, wird der autothermische Punkt bei der Verbrennung im Katalysator erreicht.

Sauberkeit des Prozesses

Die Bildung von Restemission in der katalytischen Nachverbrennung ist zu vernachlässigen. Je höher die Temperatur, desto mehr in der Luft enthaltender Stickstoff und Sauerstoff beginnen zusammen NOx zu bilden. Dank der niedrigen Betriebstemperatur wird kein NOx gebildet. Als Folge der kurzen Verweildauer, geschieht schnell die richtige Oxidation bei niedrigen Temperaturen und keine anderen Emissionen wie CO entstehen. Auch die Notwendigkeit der Unterstützungsenergie ist minimal, so dass die zusätzliche Generierung von CO2- sehr gering ist.

 

Die beste verfügbare Kontrolltechnologie (BAT)

Die regenerativen Zwei-Kammer-Verbrennungsanlagen haben einen Emissionsverlust während der Änderung der Strömungsrichtung. Bei den thermischen Verbrennungen wird dies normalerweise durch den Einbau einer dritten Kammer verhindert. Das ist jedoch teuer und benötigt viel Platz. In der Smart VOC Verbrennungsanlage wird der Emissionsverlust verhindert indem die Gasströmung durch einen By-Pass Kanal geführt wird , während sich die Strömungsrichtung ändert. In besonders anspruchsvollen Fällen kann ein Katalysator in den Bypass-Kanal installiert werden. Diese patentierte Lösung kann für ein Upgrade vorhandener VOC - Verbrennungsanlagen angeboten werden.