Regeneratieve katalytische oxidatie

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  Regeneratieve naverbranding

Verwijderde componenten

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

Principeschema

Procesbeschrijving

Dit is een combinatie van katalytische naverbranding met een regeneratief warmterecuperatiesysteem. De werking van de warmterecuperatie is in regeneratieve thermische oxidatie uitgelegd.

Het rendement van de warmterecuperatie kan tot 98 % oplopen zoals bij regeneratieve (niet-katalytische) naverbranding. Bij recuperatieve katalytische naverbranding is autotherme verbranding mogelijk vanaf 1 - 2 g/m³ solvent [5]. Volgens BBT [7,9] wordt autothermiciteit bereikt vanaf 0,5 – 1,5 g/m³.

Varianten  

Zie regeneratieve thermische oxidatie en katalytische naverbranding

Werkingsgraad

KWS:  90 – 99 %. De lagere rendementen worden verkregen bij lage ingangsconcentraties. Indien men met 2 bedden werkt heeft men eveneens een lager rendement [2]

CO:     > 98 % [2]

Randvoorwaarden

Zie regeneratieve thermische oxidatie en katalytische naverbranding.

—  Naar veiligheid toe moet de koolwaterstofconcentratie van het afgassenmengsel onder de 25 % van de onderste
      explosiegrens (LEL) worden gehouden.
—  Stofconcentraties kleiner dan 3 mg/m³ [5].

Hulpstoffen

Enkel steunbrandstof nodig. De benodigde hoeveelheid is veel minder dan in het geval zonder naverbranding.

Milieu-aspecten

Zie techniekblad 35

Energieverbruik

Afhankelijk van de gassamenstelling. Laag energiegebruik tov de situatie zonder warmterecuperatie. Autothermiciteit wordt bereikt vanaf 0,5 – 1,5 g/m³ [7,9].

Kostprijs

  • Investering
    — 
    24 000 – 89 000 USD voor 1 000 Nm³/h [2]
    —  30 000 – 40 000 EUR voor 1 000 Nm³/h [1, 7]
  • Werkingskosten
    — 
    Personeelskosten:     2 dagen per jaar [1]
    —  Werkingskosten:   3 600 tot 12 000 USD per jaar voor 1 000 Nm³/h [2]
    —  Totale kostprijs per ton solvent bedraagt 150 – 26 000 USD/ton per jaar [2]
    —  Belangrijke kostenfactoren      
                    * Debiet: grootte van de installatie
                    * Energieinhoud van de gassen: hogere energieinhoud betekent minder steunbrandstof
                    * Vereiste verwijderingsefficiëntie bepaalt door de verblijftijd. Hogere efficiëntie betekent hogere kosten
                    * Type katalysator
                    * Meet en regelapparatuur    
  • Voorbeelden

Gevalstudie: spuitcabine lijmen [6]

—  Debiet: 10 000 m³/h
—  Belading: 1 270 mg C/Nm³
—  16 h per dag werking
—  investeringskost: 307 000 EUR excl. BTW

Gevalstudie flexodruk [6]

—  Debiet: 13 000 m³/h
—  Investeringskost: 340 000 EUR excl. BTW

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    — 
    Zie regeneratieve katalytische oxidatie
    —  Geen problemen met corrosie van de warmtewisselaar
    —  Homogenisatie van de gasstroom in het bed
    —  Ver doorgedreven energierecuperatie
    —  Relatief lagere werkingskosten
  • Nadelen
    — 
    Zie regeneratieve katalytische oxidatie
    —  Hoge investeringskost
    —  De keramische bedden kunnen verstoppen
    —  Bij discontinue werking moet het bed iedere keer opnieuw worden opgewarmd
    —  Grote omvang en gewicht
    —  Veel onderhoud van bewegende delen

Toepassingen

In de meeste gevallen wordt een thermisch regeneratief systeem geplaatst in plaats van een katalytisch vermits het thermisch rendement reeds zeer hoog is. Een katalytisch systeem is in vergelijking duurder.

De toepassingen zijn grosso modo dezelfde als voor thermisch regeneratieve naverbranding op voorwaarde dat er geen katalysatorvergiften aanwezig zijn.

Referenties

  1. BREF: "Common waste water and waste gas treatment /management systems in the chemical sector" EIPPC, february 2002
  2. EPA Air Pollution Technical factsheet: “Regenerative incinerator”
  3. Factsheets luchtemissie beperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil
  4. EPA Air Pollution Technical factsheet: “Catalytic incinerator”
  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. T Feyaerts, D. Huybrechts en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor mestverwerking editie 2”, oktober 2002
  9. L. Goovaerts, M. De Bonte, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de metaalbewerkende nijverheid”, december 2003
  10. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A. Van de Meulebroecke1, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de slachthuissector”, juni 2003