BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung

Kapitel 3
Ökonomische Daten
Kostenarten Kosten Bemerkungen
Kapitalkosten [pro 1000 Nm 3 /h] EUR 5000–20000 1
Betriebskosten
1 [cww/tm/70]
Labor
Betriebsmittel
Verbrauchsstoffe
3.5.2.4 Thermische Oxidation
Beschreibung
½ Tag pro Woche 1
Die thermische Oxidation ist ein Oxidationsprozess für brennbare Gase und Geruchsstoffe im Abgasstrom, bei
dem eine Mischung von Verunreinigungen mit Luftsauerstoff oberhalb des Selbstentzündungspunktes in einem
Brenner erhitzt wird. Die Oxidation findet bei einer hohen Temperatur und ausreichend langer Zeit statt, um
eine vollständige Verbrennung zu Kohlendioxid und Wasser zu gewährleisten. Die Zeit, Temperatur (ca. 200–
400 °C oberhalb des Selbstzündpunktes), Verwirbelung (zur Vermischung) und die Verfügbarkeit von Sauerstoff
beeinflussen die Geschwindigkeit und die Leistung des Verbrennungsprozesses. Diese Faktoren bilden die
Basis für die Auslegung der VOC-Oxidationssysteme. Wenn halogenierte VOC anwesend sind, können spezielle
Bedingungen erforderlich sein, um die Entstehung (oder die De-Novo-Synthese) von Dioxinen zu unterdrücken;
obwohl bei der Verbrennung von Abgasströmen normalerweise nur eine vernachlässigbare Dioxinbildung
auftritt:
� Verweilzeit ≥1 s [cww/tm/118 und 120],
� Temperatur ≥1100 ºC [cww/tm/118 und 120],
� Sauerstoffgehalt > 3 %,
� Quenchen des Rauchgases nach dem Brenner, um das “Rekombinationsfenster” für Dioxine schnell zu
durchlaufen.
Zusätzliche Einrichtungen, z. B. alkalische Wäscher, müssen zur Entfernung von Halogenwasserstoffen installiert
werden.
Es werden verschieden Arten der thermischen Oxidationsanlagen betrieben:
� der direkte Oxidationsreaktor beinhaltet eine Brennkammer ohne Wärmerückgewinnung des Abgases;
� Der regenerative thermische Oxidationsreaktor beinhaltet die folgenden Schritte [/tm/132]:
­ Abgas strömt durch eine Eintrittsöffnung in den Oxidationsreaktor und gelangt durch eine Drosselklappe
in eine regenerative Kammer
­ Dann strömt das Gas durch einen Keramik-Wärmetauscherschicht, in der die Gastemperatur nahezu bis
zu Oxidationstemperatur erhöht wird
­ Das Gas tritt dann in die Brennkammer ein, die mittels Brenner bei ca. 800 °C betrieben wird, wobei
die freigesetzte Wärme den Brennstoffverbrauch des Brenners verringert
­ Das Gas verlässt dann die Brennkammer über einen zweiten Keramik-Wärmetauscher, der die thermische
Energie zur Vorheizung des nächsten Zyklus verwendet
­ Das Reingas wird dann über ein Auslassventil abgeleitet.
Wegen der relativ hohen Verbrennungstemperatur, der großen Menge an Überschussluft und des geringen
Einflusses der Flamme, werden nur geringe Mengen an Kohlenmonoxid und NO x gebildet.
Dieses System ist speziell für Abgasströme mit vergleichsweise hohen Strömungsgeschwindigkeiten (bis zu
200 Nm 3 /s) geeignet. Eine Wärmerückgewinnung (Abgasvorwärmung) von 90 – 97 % wird grundsätzlich
erreicht [cww/tm/132].
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