Recuperatieve katalytische oxidatie

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  recuperatieve katalytische naverbranding

Verwijderde componenten

—  VOS, geur
—  Koolstofmonoxide
—  Gehalogeneerde verbindingen (specifieke katalysatoren vereist)
—  CO
—  (Organisch fijn stof)

Principeschema

Procesbeschrijving

Het proces bestaat uit een recuperatieve warmtewisselaar (zie recuperatieve thermische oxidatie) waarbij het naverbrandingsgedeelte katalytisch is (zie katalytische oxidatie).

Het rendement van de warmterecuperatie kan tot 76 % oplopen zoals bij recuperatieve niet-katalytische naverbranding. Bij recuperatieve katalytische naverbranding is autotherme verbranding mogelijk vanaf 2 - 4 g/m³ solvent [5]. Volgens BBT [7] is de grensconcentratie 3 – 6 g/m³ bij een thermisch rendement van 50 – 70 %. Volgens BBT [8] ligt het autotherme punt bij 4 – 8 g/m³.

Varianten  

Zie regeneratieve katalytische oxidatie

Werkingsgraad

Zie regeneratieve katalytische oxidatie

Randvoorwaarden

De randvoorwaarden voor de katalytische naverbranding blijven geldig (zie katalytische oxidatie).

Opgelet moet worden met verontreinigende gassen (vetten, stof, …). Deze kunnen de warmtewisselaar doen vervuilen en verstoppen. De vervuiling zal in eerste instantie leiden tot rendementsverlies. Stofconcentraties best kleiner dan 3 mg/m³. In specifieke toepassingen voor verbranding van organisch stof kan dit hoger worden genomen [5].

Bij corrosieve gassen moet worden opgelet met de materiaalkeuze om corrosie te beperken/vermijden.

Naar veiligheid toe moet de koolwaterstofconcentratie van het afgassenmengsel onder de 25 % van de onderste explosiegrens (LEL) worden gehouden.

Hulpstoffen

De behoefte aan steunbrandstof vermindert sterk ten opzichte van de situatie zonder warmterecuperatie (katalytische oxidatie)

Milieu-aspecten

Zie katalytische oxidatie

Energieverbruik

Het energiegebruik is lager dan bij katalytische naverbranding zonder warmterecuperatie. Het verbruik is afhankelijk van het debiet en de koolwaterstofconcentratie in de afgassen.  Autothermiciteit wordt bereikt vanaf 3 – 6 g/m³ VOS.

Kostprijs

  • Investering
    — 
    10 000 – 50 000 voor 1 000 Nm³/h [7]
  • Voorbeelden

Gevalstudie: kleine naverbranding [6]

—  Debiet 4 500 Nm³/h
—  Solventconcentratie 0 – 2,8 g/Nm³
—  Rendement warmtewisselaar 65 %

  • investering van 131 000 EUR
  • brandstofverbruik: 188 – 320 kW

—  Rendement wamtewisselaar 80 %

  • investering van 159 000 EUR
  • brandstofverbruik: 17 – 182 kW

Gevalstudie baklijnen [6]

—  Debiet 4 400 Nm³/h
—  Investeringskost 110 000 EUR

Gevalstudie druklijnen [6]

—  Debiet 2 000 Nm³/h
—  Investeringskost 100 000 EUR

Gevalstudie Ethyleenoxide [6]

—  Debiet 4 000 Nm³/h
—  Investeringskost 150 000 EUR
—  Hoge investeringskost door veiligheidsvoorschriften voor ethyleenoxide

Gevalstudie baklijnen [6]

—  Debiet 14 000 Nm³/h
—  Investeringskost 230 000 EUR

Gevalstudie metaalverwerkende industrie [8]

—  Debiet 20 000 Nm³/h
—  Investeringskost 260 000 EUR

Voor- en nadelen

Toepassingen

—  grafische sector
—  baklijnen
—  spuitkabines

Referenties

  1. BREF: "Common waste water and waste gas treatment /management systems in the chemical sector" EIPPC, february 2002
  2. Factsheets luchtemissie beperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil
  3. EPA Air Pollution Technical factsheet: “Catalytic incinerator”
  4. EPA Air Pollution Technical factsheet: “incinerator: recuperative type”
  5. VDI 2587 part 1: “Emission control: heatset web offset presses”, november 2001
  6. leveranciersinfo
  7. A. Jacobs, B. Gielen, I. Van Tomme, Ch. De Roock en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de houtverwerkende nijverheid”, oktober 2003
  8. L. Goovaerts, M. De Bonte, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de metaalbewerkende nijverheid”, december 2003
  9. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A. Van de Meulebroecke1, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de slachthuissector”, juni 2003