Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

Kapitel 4
Wenn Staub im Gasstrom vorhanden ist, neigt dieser dazu, sich an der Vorderseite des Katalysators abzusetzen,
was zu einer allmählichen Zunahme des Druckverlustes am Katalysator führt. Während Literaturangaben
vermuten lassen, dass Konzentrationen von bis zu 115 mg/Nm³ möglich sind, werden in der Praxis Höchstkonzentrationen
von 50 mg/Nm³ als Richtwert angenommen.
Hinsichtlich der Minimierung von Problemen mit Verschleiß, mechanischer Stabilität, übermäßigem Druckverlust
und chemischer Stabilität in der oxidierenden Atmosphäre ist die Honigwabenstruktur effektiver als
andere Strukturen.
Die effektive Lebensdauer des Katalysators hängt größtenteils von der Art des behandelten Luftstroms ab. Als
Lebensdauer werden stark unterschiedliche Zeiträume in einem Bereich von zwei bis zehn Jahren angegeben,
wobei drei bis fünf Jahre normal sein dürften.
Abgase von Räucherkammern werden oft mit katalytischer Oxidation bei Temperaturen zwischen 350 und
450 °C behandelt. Wertvolle Metalle (Platin, Palladium) oder bestimmte Metalloxide (Kupfer, Chrom), die auf
keramischen Oberflächen abgelagert werden, werden als Katalysatoren genutzt. Sie sind gegenüber Staub,
Fettaerosolen und Katalysatorgiften wie Blei und anderen Metallen empfindlich. Die Effizienz wird als hoch
angegeben, und Wärme kann rückgewonnen werden.
Anwendbarkeit
Eingesetzt zur Verringerung von Emissionen gasförmiger Schadstoffe und Gerüche bei geringen
Staubkonzentrationen. Betrieb bei Luftströmen mit verschiedenen Temperaturen und Geruchsfrachten möglich.
Wirtschaftliche Aspekte
Geringere Brennstoffkosten im Vergleich zur thermischen Nachverbrennung. Die Austauschkosten für den
Katalysator sind mit etwa 50.000 GBP/m³ (2001) ein wichtiger Parameter für die Berechnung der Betriebskosten.
Anlass für die Umsetzung
Einhaltung gesetzlicher Anforderungen zur Geruchsminderung.
Beispielanlagen
Werden in Deutschland im Kaffeesektor (siehe Abschnitt 4.7.8.4.3) und in nordeuropäischen Ländern zur
Behandlung von Räucherkammerabgasen eingesetzt.
Referenzliteratur
[34, Willey A R and Williams D A, 2001, 41, Nordic Council of Ministers, 2001, 65, Germany, 2002]
4.4.3.12 Nicht-thermische Plasmabehandlung
Beschreibung
Die nicht-thermische Plasmabehandlung ist eine Geruchsminderungstechnik, bei der eine hochreaktive Behandlungszone
in den Abgasen erzeugt wird, in der die übelriechenden Moleküle zerstört werden. Diese reaktive
Zone kann auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt werden.
Plasma ist ein Gaszustand, in dem die Moleküle, aus denen sich das Gas zusammensetzt, in eine Ansammlung
von Ionen, Elektronen, ladungsneutralen Gasmolekülen und anderen Teilchen in unterschiedlichen Anregungszuständen
aufgeteilt sind. Je nach Menge der zugefügten Energie lässt sich das resultierende Plasma als
thermisch oder nicht-thermisch beschreiben.
In thermischem Plasma befinden sich die Plasmabestandteile in einem thermischen Gleichgewicht. Die Ionen
und Elektronen haben im Durchschnitt dieselbe Temperatur, die etwa 1 – 2 eV entspricht (wobei 1 eV einer
Temperatur von 11.327 °C entspricht). Der Lichtbogen in einem Lichtbogenofen ist ein Beispiel für thermisches
Plasma.
In nicht-thermischem Plasma haben die Elektronen ein erheblich höheres Energieniveau bzw. eine erheblich
höhere Geschwindigkeit als die Masse der Gasmoleküle. Da nur den Elektronen Energie zugeführt wird, können
diese Energien 1 e– 10 eV erreichen, während das Hintergrundgas auf einem der Umgebungstemperatur
RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 391