Reduzierung von Emissionen mit komplexen Schadstoffen

Die Präsenz einiger Schadstoffarten erschwert die Behandlung von atmosphärischen Emissionen, denn um den erforderlichen Reinigungsgrad zu erreichen, ist es erforderlich, Nachfolgendes zu berücksichtigen:

• spezifische Betriebsparameter, um hohe Reinigungsquoten zu erzielen und die Bildung von umweltschädlichen Nebenprodukten zu minimieren
• die Notwendigkeit einer weiteren Behandlungsphase zur Reduzierung der eventuell erzeugten Sekundärschadstoffe
• die Verwendung von Materialien, die sowohl hinsichtlich der Temperatur als auch der Korrosionsbeständigkeit gegen extreme Betriebsbedingungen resistent sind.

Ein typischer Fall ist die Behandlung von atmosphärischen Emissionen, die halogenierte organische Verbindungen enthalten, wie sie in der petrolchemischen oder pharmazeutischen Industrie vorkommen.

DIE UMWELTAUSWIRKUNG BEI VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG CHLORIERTER LÖSUNGSMITTEL

Die Emissionen aus den Produktionsprozessen von Dichlorethan und Methylchlorid umfassen Emissionen aus den folgenden Sektionen:

• Direktchlorierung
• Lagerung
• Destillation
• Hypochlorit-Zerstörung
• Beladung

Diese Emissionen, die im Wesentlichen aus Stickstoff und Sauerstoff bestehen, werden charakterisiert durch die Präsenz von aromatischen Kohlenwasserstoffen (Toluol, Xylol) und chlorierten organischen Verbindungen (1,2-Dichlorethan, Methylchlorid) sowie Chlorgas und Salzsäure.

Das Ziel der Reinigung ist es, die Emission von umweltschädlichen Schadstoffen (VOCs) in die Atmosphäre und anorganische Säuren (HCls), die beim Oxidationsprozess entstehen, auf ein Minimum zu reduzieren und die Bildung von organischen Mikroverunreinigungen (Dioxine, Furane) zu vermeiden.  

Zur Lösung des Umweltproblems, das durch Emissionen mit extrem unterschiedlichen Eigenschaften – sowohl hinsichtlich des emittierten Luftstroms als auch des Schadstoffmassenstroms – gekennzeichnet ist, wurde eine thermische Oxidationsanlage in Kombination mit einem Turm zur Nasswäsche installiert.

Die thermische Oxidation ist die am besten geeignete Technologie zur Behandlung von stark schwankenden Emissionsdurchsätzen von geringer Größenordnung bei Präsenz von äußerst variablen organischen Belastungen, da sie eine kurzfristige Anpassung an die Variabilität der Emission ermöglicht und gleichzeitig konstante Prozessbedingungen gewährleistet.

Die Nasswäsche, bei der eine Basendosis als Reagenz eingesetzt wird, ermöglicht die Neutralisierung anorganischer Säuren, die durch die Oxidation halogenierter organischer Verbindungen im Verbrennungsprozess gebildet werden.

BEI DER THERMISCHEN OXIDATION UND DER NASSWÄSCHE HANDELT ES SICH UM PROZESSE, DIE HÄUFIG IN KOMBINATION FÜR DIE BEHANDLUNG VON ATMOSPHÄRISCHEN EMISSIONEN EINGESETZT WERDEN, WELCHE KOMPLEXE SCHADSTOFFE WIE HALOGENIERTE ORGANISCHE VERBINDUNGEN ENTHALTEN, BEI DEREN OXIDATION UMWELTSCHÄDLICHE ANORGANISCHE SCHADSTOFFE ENTSTEHEN KÖNNEN.       

Die Anwendung in der petrochemischen Industrie musste die Ermittlung und Applikation spezifischer Maßnahmen vorsehen, um die folgenden Ziele zu erreichen:

• das Erreichen der höchsten Reinigungsleistungen durch eine spezifische Dimensionierung der Prozessparameter: Oxidationstemperatur >1.000 °C, Verweilzeit in der Brennkammer >1s, Restsauerstoff im gereinigten Rauchgas >3 %
• die Verwendung von zementhaltigen feuerfesten Materialien, die trotz der extremen Schwankungen der zu behandelnden Emissionen konstante Betriebstemperaturen gewährleisten können
• die rasche Abkühlung der oxidierten Emission aufgrund einer Abschrecksektion, um die Bildung von organischen Mikroverunreinigungen zu verhindern
• die Verwendung von korrosionsbeständigen Materialien: Graphit, Hastelloy und faserverstärkte Kunststoffmaterialien für den Bereich der Nassreinigung.

• die Langlebigkeit des Systems im Laufe der Zeit und die Limitierung von Korrosionserscheinungen.
• das Erreichen von Schadstoffkonzentrationen in den atmosphärischen Emissionen, die deutlich unter den gesetzlichen Grenzwerten liegen, wie in der nachstehenden Tabelle dargestellt: