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Katalytische thermische Oxidationsanlagen verwenden spezielle Katalysatoren auf der Basis von Metalloxiden oder Edelmetallen, um die Oxidation von Schadstoffen zu erleichtern und die Umwandlung bei deutlich niedrigeren Temperaturen als bei herkömmlichen thermischen Verbrennungsanlagen zu ermöglichen. Diese Eigenschaft ermöglicht eine hohe Reinigungseffizienz bei reduziertem Energieverbrauch.

Katalysatoren für die Nachverbrennung: Eigenschaften und Vorteile

  • Hohe Reinigungsleistung >99 %.
  • Vollständig abgedichtete Struktur, die unter Verwendung spezifischer Stähle, die das Know-how von Brofind widerspiegeln (AISI 304, 316 …), gebaut wurde.
  • Reduzierte Produktion von sekundären Schadstoffen (CO, NOx).
  • Vollständige Telematikverwaltung: Schalttafel mit SPS und Fernwartung.
  • Unabhängiges Verbrennungssystem: zur Gewährleistung des ordnungsgemäßen Betriebs der Anlage.
  • Modulierendes Verbrennungssystem: zur Aufrechterhaltung der korrekten Betriebstemperatur bei unterschiedlichen Schadstoffbelastungen im Eingang.
  • Sehr hohe thermische Effizienz:
  • < 70 % bei Systemen mit Wärmerückgewinnung.
  • < 95 % bei regenerativen Systemen.
  • Geringer Wartungsaufwand.

Funktionsprinzip der katalytischen Nachbrenner

Die verschmutzte Luft wird von einem Ventilator angesaugt und durch einen Rauch-/Luft-Wärmetauscher vorgewärmt, der die Wärmeenergie des bereits gereinigten Abwassers nutzt. Der vorgewärmte Strom wird dann in die Brennkammer geleitet, wo ein Hilfsbrenner die erforderliche Temperatur aufrechterhält.

Die Oxidation erfolgt durch den Durchgang des Abwassers durch den Katalysator, der die Reaktionstemperatur auf einen Bereich zwischen 280 °C und 400 °C senkt und so eine hohe Effizienz bei der Schadstoffabscheidung gewährleistet.

In regenerativen Systemen ermöglicht die Technologie des fortschrittlichen Wärmeaustauschs eine Energierückgewinnung von bis zu 95 % und trägt so zu einer weiteren Senkung der Betriebskosten bei.

Katalytische thermische Oxidationsanlagen können in verschiedenen Konfigurationen ausgelegt werden, unter Verwendung von:

  • Katalysatoren in Form von Pellets oder monolithischen (Waben-)Katalysatoren zur Schadstoffreduzierung, z. B. in Verbrennungsanlagen mit Wärmerückgewinnung, um den Verbrauch von Hilfsbrennstoff weiter zu reduzieren;
  • Katalysatoren in Form von losem Keramikmaterial (Sättel) in regenerativen katalytischen Oxidationsanlagen. Es gibt nämlich eine regenerative Version der katalytischen Verbrennungsanlage, die ideal für niedrige Konzentrationen ist.

Bei regenerativen katalytischen Oxidatoren bleibt der Reinigungsprozess unverändert, aber das Wärmerückgewinnungssystem wird modifiziert. Mit dieser Version ist es möglich, die Energierückgewinnung bis zu 95 % zu steigern und ab einer Konzentration von 1,5 g/Nm³ die Selbstversorgung zu erreichen.

Der geeignete Katalysatortyp, sowohl in chemisch-physikalischer Hinsicht (mit Edelmetallen oder mit Oxiden von unedlen Metallen) als auch in Bezug auf die geometrische Gestaltung (wabenförmig oder in Pellets), wird in Abhängigkeit von den zu reduzierenden organischen Substanzen ausgewählt. Mit den neuen Katalysatorformulierungen ist es nun auch möglich, chlorierte oder schwefelhaltige organische Verbindungen zu reduzieren. Die katalytischen thermischen Oxidationsanlagen erweisen sich als sehr wirksam, aber das eventuelle Vorhandensein einiger Schadstoffe in der zu behandelnden Luft (wie z. B. Halogenverbindungen, Schwefel, Silikone, Schwermetalle) kann den Katalysator „deaktivieren“ und somit seinen Austausch erforderlich machen.

Hauptkomponenten eines katalytischen Oxidationsgeräts

  • Brenner: Erhält die richtige Temperatur aufrecht und sorgt für die Zerstörung der Schadstoffe.
  • Reaktor: Enthält den Katalysator und garantiert die für die vollständige Oxidation erforderliche Verweilzeit.
  • Wärmerückgewinnung: Ermöglicht Energieeinsparungen durch die Wiederverwendung der Wärmeenergie des sauberen Abwassers am Auslass, um den Zufluss zu erwärmen.
  • Vor- oder Nachbehandlungssysteme: zur Bewältigung spezifischer technischer Anforderungen.

Grundlegende Parameter für die Dimensionierung

Um maximale Effizienz zu gewährleisten, erfolgt die Dimensionierung der Anlage unter Berücksichtigung von:

  • Strömungsgeschwindigkeit
  • Durchflussmenge der verschmutzten Luft
  • Art des vorhandenen Schadstoffs
  • Auswahl des geeigneten Katalysators
  • Betriebstemperatur

BrofindⓇ stattet seine katalytischen thermischen Oxidationsanlagen mit fortschrittlichen Steuerungssystemen aus, um eine einfache, intuitive Bedienung ohne komplexe Mitarbeiterschulung zu ermöglichen.

Thermische Oxidatoren mit Vor-/Nachbehandlung

Zur Behandlung komplexer Schadstoffe und zur Gewährleistung einer maximalen Anlageneffizienz können thermische Oxidationsanlagen mit Vor- und Nachbehandlungssystemen ausgestattet werden.

✔ Vorbehandlungen

Werden verwendet, um den Oxidator vor Schadstoffen zu schützen, die seinen Betrieb beeinträchtigen könnten, darunter organische Siliziumverbindungen, anorganische Säuren, anorganische Basen, Aerosole und Stäube. Zu den Lösungen gehören:

  • Zyklone
  • Taschen- oder Patronenfilter
  • Venturi- und Turmscrubber
  • Filterplatten
  • Aktivkohleadsorber
  • Filter zur Entfernung von Ölnebeln

✔ Nachbehandlungen

Sind erforderlich, wenn das aus dem Nachbrenner austretende Abgas einer weiteren Behandlung zur Reduzierung bestimmter unerwünschter Verbindungen wie halogenierter, schwefelhaltiger oder Siloxan-VOCs bedarf. Zu den verfügbaren Technologien gehören:

  • Quencher zur Schnellkühlung
  • Turmwäscher, die speziell für die Abscheidung von Säuren und Basen entwickelt wurden und die Neutralisierung von Schadstoffen vor der endgültigen Ableitung gewährleisten
  • Selektive Abscheidungssysteme zur Reduzierung spezifischer Emissionen, einschließlich DeNOx-Systeme zur Reduzierung von Stickoxiden (NOx), die während des Verbrennungsprozesses entstehen.

Zu den DeNOx-Technologien gehören:

    • SCR (Selective Catalytic Reduction) mit der Injektion von Reagenzien wie Ammoniak oder Harnstoff unter Verwendung eines Katalysatorträgers
    • SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) mit der Injektion von Reagenzien wie Ammoniak oder Harnstoff

 

Dank dieser Ergänzungen garantieren die Brofind®-Oxidatoren hohe Leistung und maximale Zuverlässigkeit auch bei komplexen und variablen Strömungen.

Elektrische thermische Oxidatoren – OxyTherm Eco2

Brofind® bietet vollständig elektrische Lösungen, die den Einsatz fossiler Brennstoffe überflüssig machen und Folgendes garantieren:

✔ Keine CO2-Emissionen aus dem Brennstoff
✔ Hohe Energieeffizienz mit Wärmerückgewinnung
✔ Kompakte Abmessungen und einfache Installation
✔ Zuverlässigkeit und reduzierter Wartungsaufwand

Typische Anwendungen und Zielbereiche

Katalytische thermische Oxidationsanlagen werden in der Regel in Industriebereichen eingesetzt, in denen eine wirksame Reduzierung der VOC-Emissionen bei niedrigeren Temperaturen als bei herkömmlichen Oxidationsanlagen erforderlich ist, was durch den Einsatz eines Katalysators erreicht wird. Zu den Hauptanwendungsbereichen gehören:

  • Chemische Industrie
  • Pharmazeutische Industrie
  • Lackierung und Beschichtung
  • Druck und Verpackung
  • Herstellung von Klebstoffen und Lösungsmitteln
  • Elektronikindustrie

Diese Systeme eignen sich besonders für Prozesse mit niedrigen VOC-Konzentrationen und für Anlagen, die den Energieverbrauch senken müssen, und gewährleisten eine hohe Abscheidungseffizienz bei geringerer Umweltbelastung.

Individuelle Implantatlösungen

  • Entwicklung von Vorbehandlungsabschnitten für Schadstoffe mit Siliziumgehalt (Silane, Siloxane) oder staubhaltigen Strömen
  • Einbau von Wärmetauschern aus Speziallegierungen für korrosive Gase
  • Sekundärwärmerückgewinnung mit speziellen Lösungen zur Energieeinsparung
  • Einsatz von Brennern mit niedrigen Emissionen zur Minimierung der Umweltbelastung (LowNOx)

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