Thermische Abgasreinigungsanlage

Dipl.-Ing. Jürgen Scheler

Ein norddeutsches Chemieunternehmen stellt Zwischenprodukte für die Baustoff-, Lack- und Farbenindustrie her. Die einzelnen Rohstoffe werden chargenweise in Reaktionsgefäßen verarbeitet. Bei der Beschickung und Entleerung dieser Behälter können Kohlenwasserstoffe wie Xylol, Toluol, Äthanol, Alcylbenzol sowie organische Siliciumverbindungen austreten.

Im Umfeld des Unternehmens befinden sich Gewerbe- und Handelsbetriebe, an die sich direkt ein Wohngebiet anschließt. Vor diesem Hintergrund war es notwendig, eine Lösung für die emittierten organischen Verbindungen zu finden. Man entschied sich für die Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus Bayreuth, das über vielfältige Erfahrung auf dem Gebiet der thermischen Abgasreinigung verfügt.

In dem norddeutschen Chemieunternehmen erfolgt die Entleerung der Reaktoren mit Hilfe von Vakuumpumpen. Diese verursachen sehr starke Schwankungen sowohl des Volumenstroms als auch der Schadstoffkonzentrationen. Zudem ändert sich die Schadstoffzusammensetzung ständig. Unter Berücksichtigung der spezifischen Abgas- und Schadstoffdaten sowie der diversen Sicherheitsbestimmungen bei der Herstellung chemischer Zwischenprodukte entschied man sich für die Roxitherm-TAR-Abgasreinigungsanlage, bei der das zu reinigende Abgas drei Stufen durchläuft:

• thermische Nachverbrennung der organischen Abgasbestandteile,

• Gaskühlung/Quenchen,

• Gaswäsche zur Abscheidung der anorganischen Bestandteile.

Die Roxitherm-TAR-Anlage ist in Edelstahl und als Kompaktgerät ausgeführt. Der Waschflüssigkeitsbehälter mit einem Volumen von 1 m3 bildet gleichzeitig das Chassis für die Aufnahme der anderen Anlagenteile. Das zu reinigende Abgas strömt zunächst durch eine Detonationssicherung, um Rückzündungen oder verpuffungsbedingte Druckwellen zu verhindern. Daran schließt sich eine stehende Brennkammer an, die auf dem Waschflüssigkeitsbehälter befestigt ist. Im Kopf der Kammer befindet sich ein erdgasbetriebener Brenner, im rechten Winkel zu ihm der Rohgasanschluß. Durch diese räumliche Anordnung ist eine möglichst vollständige Nachverbrennung der zu reinigenden Abgase bei Temperaturen von etwa 900 °C gewährleistet.

Zum Quenchen der heißen Verbrennungsgase wird in den unteren Teil der Brennkammer Wasser eingespritzt. Für den Fall, daß die Schadstoffkonzentration sehr stark ansteigt und es zu einer Überhitzung des Brennraumes kommt, wird zusätzlich Umgebungsluft in den Abgasstrom oder in den unteren Teil der Brennkammer geleitet.

Das von organischen Schadstoffen gereinigte Abgas durchläuft anschließend eine Waschkolonne, die ebenfalls auf dem Wasserbehälter montiert ist. In dieser werden die anorganischen Schadstoffe ausgewaschen. Die Kolonne ist mit Füllkörpern aus Kunststoff gefüllt und arbeitet nach dem Gegenstromprinzip. Im Oberteil der Kolonne befindet sich eine Tropfenabscheidezone. Auf dem Kolonnenkopf ist ein frequenzgesteuerter Ventilator befestigt, der für einen Unterdruck in der gesamten Anlage sorgt.

Die gereinigte Abluft wird über ein Edelstahlrohr, das am Gebäude befestigt ist, über Dach abgeblasen.

Längerfristige Betriebserfahrungen zeigen, daß die Roxitherm-TAR-Anlage sicher arbeitet und die geforderten Werte für die gereinigte Abluft einhält. Selbst die bei der Nachverbrennung entstehenden anorganischen Siliciumverbindungen werden zuverlässig ausgewaschen.

Da der Betreiber die Abgasreinigungsanlage regelmäßig kontrolliert, war es nicht notwendig, automatische pH-Wert-Messungen und -Regelungen zu installieren. Zudem arbeitet die Anlage ohne Neutralisationsmittel.

Während des Betriebs der Roxitherm-TAR-Anlage hat es sich als sinnvoll erwiesen, unabhängig von den Reaktorabsaugevolumina durch Vakuumpumpen oder minimaler Reaktorbeatmungen mit einem gleichbleibenden Grundvolumenstrom zu arbeiten. Denn bei ungenügender Absaugung könnten zündfähige Gemische in der Rohgasleitung verbleiben und gegebenenfalls zu einer Rückzündung führen.

Weitere Informationen cav-281