Optimierung des Lösungsmittelrückgewinnungsprozesses und industrielle Energieeinsparungen
SEKTOR
DIE KONTINUIERLICHE SUCHE NACH EINER MAXIMIERUNG DER ENERGIEEFFIZIENZ, DIE AUCH AUF DIE REINIGUNGSPROZESSE VON COV-HALTIGEN ATMOSPHÄRISCHEN EMISSIONEN ANGEWANDT WIRD, HAT ZUR IDENTIFIZIERUNG EINER TECHNOLOGIE GEFÜHRT, DIE EINE VERRINGERUNG DES DAMPFVERBRAUCHS IN LÖSUNGSMITTELRÜCKGEWINNUNGSANLAGEN UM MEHR ALS 30 % ERMÖGLICHT.
DEN BETRIEB UND DIE ENERGIEAUSWIRKUNGEN VON LÖSUNGSMITTELRÜCKGEWINNUNGSVERFAHREN MIT AKTIVKOHLE
Lösungsmittelrückgewinnungsanlagen mit Aktivkohle fangen die in den atmosphärischen Emissionen enthaltenen Lösungsmittel durch Adsorption an Aktivkohle ab.
Um eine spätere Rückgewinnung zu ermöglichen, werden die Lösungsmittel anschließend mit einer heißen Flüssigkeit von der Aktivkohle entfernt, wobei es sich bei wasserunlöslichen Lösungsmitteln (Toluol, Hexan, Benzol) um Dampf handelt.
Die heiße Flüssigkeit und das in der Gasphase aus der Aktivkohle entfernte Lösungsmittel werden anschließend kondensiert, gekühlt und durch Schwerkraft getrennt. Der Hauptenergieverbrauch dieses Prozesses hängt mit der Verwendung von Dampf zusammen, der anschließend kondensiert werden muss.
Das Lösungsmittel wird dann im Produktionsprozess zurückgewonnen, während das kondensierte Wasser zur erneuten Dampferzeugung verwendet werden kann.
ENERGIE- UND UMWELTEFFIZIENZZIELE
Das Ziel ist in diesem Fall auf Energieeinsparung und Umweltverträglichkeit ausgerichtet. Konkret geht es darum, den Prozess der Lösungsmittelrückgewinnung nicht nur mengenmäßig, sondern auch hinsichtlich der Effizienz des Rückgewinnungsverfahrens zu optimieren und so den Energiebedarf zu senken, die eingesetzten Ressourcen zu optimieren und die anfallenden Rückstände zu minimieren.
DIE LÖSUNG DURCH DEN PROZESS DER ENERGIERÜCKGEWINNUNG
Es ist möglich, den Dampfverbrauch bei jeder Regeneration von Aktivkohle zu reduzieren, indem man die latente Wärme nutzt, die noch in dem Lösungsmittel-Dampf-Gemisch (Desorbat) vorhanden ist, das den Adsorber während der Regenerationsphase verlässt. In den ersten Minuten kondensiert der Dampf vollständig, da die gesamte Wärme zur Erwärmung des Adsorbers und der Kohle abgegeben wird; danach steht der Dampf (der nur als Transportmedium dient) noch in Form von Dampf zur Verfügung, der den Adsorber verlässt.
Der von einem Thermokompressor (der mit Frischdampf bei 8-9 bar gespeist wird) erzeugte leichte Unterdruck und die vom Desorbat gelieferte Wärme ermöglichen die Erzeugung von Dampf durch Wiederverdampfung des zuvor angesammelten Kondensats.
Der so erzeugte Dampf bildet zusammen mit dem Frischdampf, der dem Thermokompressor zugeführt wird, den für die Regeneration der Aktivkohle erforderlichen Dampfstrom.
Bei diesem System wird durch die Zufuhr von ca. 0,7 kg Frischdampf bei 8 bar, der mit konventionellen Kesseln erzeugt wird, ca. 1 kg rückgewonnener Dampf unter Vakuum (97°C) erzeugt, so dass insgesamt 1,7 kg Dampf für die Regeneration zur Verfügung stehen (die in dieser Phase zugeführte Frischdampfmenge beträgt also nur 41 % der für ein konventionelles System erforderlichen Menge).
Da in der ersten Regenerationsphase, die etwa ein Drittel der gesamten Regenerationszeit ausmacht, keine Energierückgewinnung möglich ist, verringert sich der Gesamtdampfverbrauch um etwa 30 %.
DIE ERZIELTEN ERGEBNISSE
- Verringerung des Dampfverbrauchs um mehr als 30 % mit entsprechender Reduzierung der CO2-Emissionen
- Möglichkeit zur Erlangung von Energieeffizienz-Zertifikaten
- Verbesserte Umweltbedingungen: weniger Kühlwasserverbrauch für die Lösungsmittelkondensation und weniger zu behandelndes Kondensat
- Geringerer Verbrauch von Kesselspeisewasser und Reagenzien, die für dessen Vorbehandlung erforderlich sind
- Verringerung des Energieverbrauchs in Verbindung mit der Verringerung der thermischen Belastung des Verdampfungsturms: Verringerung des Stromverbrauchs zur Gewährleistung der Zirkulation des Kühlwasserstroms und des Stromverbrauchs der Turmventilatoren
VORTEILE DES SYSTEMS
Das System ist an jedes bestehende System anpassbar.