Die thermischen katalytischen Oxidatoren verwenden spezielle Katalysatoren, um die Aktivierungsenergie der Oxidationsreaktionen von Schadstoffen zu verringern und somit den Brennstoffverbrauch zu senken.
Die katalytischen Brenner führen die Oxidation von Schadstoffen durch, indem sie die Präsenz spezieller aktivierter Materialien – Katalysatoren – ausnutzen, die die Verbrennungsreaktion erleichtern und eine Umwandlung bei niedrigeren Reaktionstemperaturen als bei thermischen Brennern ermöglichen. Die für diese Anwendung verwendeten Katalysatoren basieren auf Metalloxiden oder Edelmetallen.
Die katalytischen thermischen Oxidationsanlagen können mit unterschiedlichen Konfigurationen konzipiert werden, unter Verwendung von:
Abhängig von der Zusammensetzung der Schadstoffe und somit von der Wahl des zu verwendenden Katalysatortyps liegt die Verbrennungstemperatur im Bereich von 280-400°C.
Schematisch gesehen kann man die Aktivität des katalytischen Oxidators wie folgt beschreiben:
Im Falle von regenerativen katalytischen Oxidatoren bleibt der Reinigungsprozess zwar unverändert, aber das System zur Wärmerückgewinnung wird modifiziert. Mit dieser Version ist es möglich, die Energierückgewinnung auf bis zu 95 % zu steigern und eine Selbstversorgung ab einer Konzentration von 1,5 g/Nm³ zu erzielen.
Die Wahl des geeigneten Katalysatortyps, sowohl in chemisch-physikalischer Hinsicht (Edelmetall- oder Basismetalloxide) als auch in Bezug auf die geometrische Gestaltung (Bienenwaben/Honeycomb oder Pellets), richtet sich nach den abzubauenden organischen Substanzen. Mit den neuen Katalysator-Zusammensetzungen ist es nun auch möglich, chlorierte oder geschwefelte organische Verbindungen abzuspalten. Katalytische thermische Oxidationsanlagen erweisen sich als sehr gut, sind aber in der Regel nicht sehr „robust“, da die potenzielle Präsenz bestimmter Schadstoffe in der zu behandelnden Luft (z. B. halogenierte Verbindungen, Schwefel, Silikone, Schwermetalle) den Katalysator „deaktivieren“ oder, wie man im Fachjargon sagt, „vergiften“ kann, so dass dessen Austausch erforderlich wird.
Diese Maschinen werden üblicherweise in den folgenden Sektoren angewendet:
Alle katalytischen Brenner von Brofind® können individuell angepasst und mit speziellen anlagenbezogenen Lösungen entwickelt werden, wie beispielsweise:
Anlagen, bei denen Vor- oder Nachabscheidungssektionen in den Hauptoxidator integriert sind, werden eingesetzt, wenn komplexe Schadstoffströme mit mehreren verschiedenen Technologien behandelt werden müssen.
Die Vorbehandlungen und folglich die Vorabscheidungen dienen typischerweise dazu, den thermischen Oxidator sowohl mechanisch als auch verfahrenstechnisch zu erhalten, und sind darauf ausgerichtet, die Konzentration bestimmter Arten von Schadstoffen zu reduzieren, wie beispielsweise:
Unter diesen Bedingungen werden geeignete Systeme wie Zyklone, Schlauch- oder Patronenfilter, Venturi-Wäscher (Scrubber) und Turmwäscher, Filterplatten, Aktivkohle-Adsorber, Demister verschiedener Art oder auch komplexere Systeme installiert, abhängig von der jeweiligen Einzelfallprüfung.
Für die Nachbehandlungen und somit für die Nachabscheidung werden üblicherweise Schnellkühlsysteme eingesetzt wie Quencher, gefolgt von Turmwäschern, möglicherweise mit Venturi-Vorabscheidung.
Manchmal müssen DeNOx-SCR- oder SNCR-Systeme eingesetzt werden, falls die Reduzierung der NOx aus bestimmten organischen Verbindungen wie Aminen erforderlich ist.
Die verschiedenen Nachabscheidungssysteme werden eingesetzt, wenn Schadstoffe am Einlass vorhanden sind, wie beispielsweise:
Halogenierte VOCs
Schwefelhaltige VOC
Stickstoffhaltige VOCs
Silane oder Siloxane
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