intro

1. intro Nageschakelde technieken om emissieconcentraties in rookgassen te reduceren 17 november 2011Ing. Geert De Smeyter

2. KORTE INHOUD KORT Korte voorstelling van de firma’s : DTA - DEWAELE TECHNICAL AGENCIES AIRPROTECH srl Algemeen overzicht van rookgaszuiveringstechnieken met speciale aandacht voor solventen in rookgassen Implementatie van energierecuperatie gecombineerd met rookgaszuivering Toepassingen in de textielindustrie en de houtsector met enkele case studies

3. Dewaele Technical Agencies historie 1981 DEWAELE TEXTIELMACHINES weverij ververij veredeling 2007

4. Airprotech s.r.l. Airprotech Engineering en constructie van installaties voor het reinigen van vervuilde luchtstromen • AIRPROTECH ENGINEERING • STEELMA • LOPLAST • AIRPROTECH + DTA * Onderzoek, ontwikkeling, engineering * Gespecialiseerde werkplaats metaal * Gespecialiseerde werkplaats kunststof * Montage,opstart, dienst na verkoop MAGENTA (MILAN, ITALY) http://www.airprotech.eu

5. Voorafgaande studie ANALYSE Chemische analyse van de procesgasssen Analyseproductiecycli Technologische analyse van het bedrijf: organisatie, onderhoud • Performantie-technologie-vooruitstrevend (BBT) • Investeringskost –werkingskost • Levensduur van de installatie • Integratie met productiecyclus • Voldoen aan alle risico-analyses Installatieluchtzuivering

6. Analyse van procesgassen ANALYSE • Debiet:uitgedrukt in Nm3/u • Temperatuur • Relatieve vochtigheid • Emissies: constant en/of discontinu in de tijd (één of meerdere emissie-punten) GEGEVENS LUCHTSTROOM • Concentratie: uitgedrukt in g/Nm3 • Vluchtige Organische Componenten (VOC) → gehalogeneerde / niet gehalogeneerde • Anorganische vluchtige componenten • Calorische waarde • Stof • Aerosolen • Diffuse emissies VERVUILING

7. Analyse van productieproces ANALYSE PROCES identificatie van het productieproces voor het integreren van de reinigingsinstallatie in de productiecyclus • Beschikbare energie: elektrische energie, perslucht, gas • Mogelijkheid om bepaalde uitgestoten substanties te recupereren. • Mogelijkheid om energie aan te maken: • - warme lucht - warm water - stoom - thermische olie

8. Verschillende technologieën technologie • ONTSTOFFING • CHEMISCHE / FYSISCHE ABSORPTIE • COALISCENTIEFILTER / ESP • ADSORPTIE actief kool • NAVERBRANDING thermisch katalytisch • ROTORCONCENTRATOR zeolieten • CONDENSATIE - CRYOGENIE • BIOFILTRATIE • DeNOx

9. Droge ontstoffing: ontstoffing Stofafzuiging Cyclonen Mouwfilters ESP =Electro statische filter Zie verdere uitleg straks door de heer Kris Devidt van Typhoon

10. Natte ontstoffing: ventury scrubber en gaswasser met geperforeerde platen ontstoffing Venturyscrubber : +Ideaal voor zeer fijn stof - Stof komt in water terecht = slib Gaswasser met geperforeerde platen : + zowel stof als andere componenten uitwassen en neutraliseren - Stof komt in water = slib- Niet zo efficiënt voor fijn stof

11. Zuiveren via chemische / fysische absorptie absorptie Gaswasser met pakking Gaswasser met geperforeerde platen

12. Verwijderen van VOC’s VOC verwijderingactief kool • ACTIEF KOOL • “verloren” • Met regeneratie on-site: - inert gas (stikstof) - directe stoom - indirecte stoom • Mogelijkheid tot recupereren van de geadsorbeerde solventen

13. Actief kool: regeneratie met stoom VOC verwijderingactief kool + regeneratie

14. Actief kool: regeneratie met inert gas VOC verwijderingactief kool + regeneratie

15. Verwijderen van VOC’s : Naverbranding VOC verwijderingNaverbrander KATALYTISCH THERMISCH • OPGELET VOOR schadelijke substanties! • Werkingstemperatuur: 200 ÷ 400 °C • Oxidatie van alle organische substanties • Werkingstemperatuur: 750 ÷ 1250 °C Recuperatieve naverbranding • Warmte-overdracht via warmtewisselaar • Rendement: 65% Regeneratieve naverbranding • Warmte-overdracht via inert materiaal • Rendement: >95%

16. Regeneratief thermische naverbrander: 3 kamer RTO

17. Ceramische bedden RTO • Gestructureerd: honingraat • Meer specifieke oppervlakte • Minder drukverlies • Heel compacte (kleiner volume nodig) • Beter bestand tegen vuilafzetting • Energetisch rendement van 94 tot 99 % • Random: seddles • Hogere turbulente werking • Investeringskost is lager • Energetisch rendement van 90 à 92 %

18. RTO: 2 kamer + compensatiekamer RTO

19. RTO voor gehalogeneerde VOS: 3 kamer RTO

20. RTO : INNOVATIE AIRPROTECH RTO GI-TECH (direct gas injection) : 25 à 30% GASBESPARING

21. Recuperatief thermische naverbrander recuperatievenaverbranding

22. Katalytische naverbrander Katalytische naverbranding

23. Rotorconcentrator Rotor –concentrator ZEOLIETEN rotorconcentrator • Ideaal voor middelgrote tot grote debieten • Concentraties 100 tot 1000 mg/Nm³ • Lage exploitatiekost

24. Rotorconcentrator met zeolieten : principe Rotor-concentrator Rookgassen geconcentreerdnaar naverbrander (autotherm) debiet: 8.000 Nm³/uconc.: 2 g/Nm³ Verwarming 180 °C à 200 °Cvoor desorptieproces Rookgassen Debiet: 72.000 Nm³/uconc. < 20 mg/Nm³ Binnen de norm Uitstoot naar schouw Rookgassen debiet: 80.000 Nm³/uconc.: 200 mg/Nm³

25. Zuiveren via andere methodes Andere zuiveringstechnologie • Debieten tot 2.000 Nm³/u • Voor hoge concentraties: > 10 g/Nm³ • Redelijk constante flow is noodzaak • Nood aan koelmedium (vloeibare stikstof) of veel elektrische energie • Proces is iets ingewikkelder en moet goed onder controle gehouden worden CONDENSATIE CRIOGENIE • Micro-organismes / biodegradatie • Enkel voor lage concentraties: enkele mg/Nm3 • Redelijk constante flow is noodzaak • Constante concentratie en samenstelling van componenten • Opletten voor giftige stoffen • Stilstand van systeem vermijden BIOFILTRATIE • Katalytische reductie van stikstof-oxides d.m.v. ammoniak. • Selectieve Katalytische Reductie DeNOx / DeSOx

26. DeNOx-installatie DeNOx

27. Toepassingen in de praktijk Praktijkvoorbeeldenergierecup+ zuivering Implementatie van energierecuperatie gecombineerd met rookgaszuivering Energierecuperatie op spanramen en drogers Gecombineerd met verwijderen van spinoliën uit de lucht Mogelijkheden : Installatie met warmtewisselaar en elektrofilter Installatie met warmtewisselaar en coaliscentiefilter

28. Energierecuperatie op spanramen en drogers : Combinatie van warmtewisselaars voor energierecuperatie en elektrofilter voor verwijderen van spinoliën Uitgangnaarschouw Praktijkvoorbeeldenergierecup+ zuivering Ingang rookgassen Afvoer condensaat

29. Coaliscentiefilter Coaliscen-tiefilter Coaliscentiefilter bruikbaar voor verwijderen plasticizers en oliën bij rookgassen afkomstig van coating of thermofixatieprocessen

30. Toepassingen in de praktijk CASE STUDIES CASE STUDIES IN TEXTIEL EN HOUTINDUSTRIE

31. Energierecuperatie op spanramen en drogers Gecombineerd met verwijderen van spinoliën Praktijkvoorbeeldenergierecup+ zuivering

32. Energierecuperatie op spanramen en drogers Gecombineerd met verwijderen van spinoliën Praktijkvoorbeeldenergierecup+ zuivering

33. CASE STUDY:VULKANISATIE OVENS:Firma ISOLANTE K-FLEX Behandelen van de rookgassen afkomstig van vulcanisatieoven en expansieovens van rubbers voor het produceren van thermische isolatie panelen. (Werkuren per dag : 24/24 – werkdagen per week: 5/7) Case studyvlucanisatie -ovens • Stof en aerosolen (oliën en gechloreerde parafines) • - Zuren (chloorzuren en fluorzuren) • Ammoniak • Zwavelcomponenten • Organische solventen (C.O.T.) In de rookgassen zit een heel GROTE VERSCHEIDENHEID aan vervuilende componenten

34. CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS: Oorspronkelijke installatie voor rookgaszuivering Voorwassing, regeneratieve thermische naverbrander met 3 kamersysteem, nawassing Case studyvlucanisatie -ovens

35. CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VOORGESTELDE ALTERNATIEF TE VERWIJDEREN COMPONENTEN TYPOLOGIE VAN BEHANDELING STOF/ AEROSOLEN OLIËN (gechloreerde parafines VENTURY SCRUBBER EN SEPARATOR Case studyvlucanisatie -ovens GASWASSER MET PLATEN EN WERKENDE MET EEN ZURE WASOPLOSSING AMMONIAK GASWASSER MET PLATEN EN WERKENDE MET EEN BASISCHE WASOPLOSSING ANORGANISCHE ZUREN ORGANISCHE SOLVENTEN (C.O.V.) ACTIEF KOOL FILTER

36. CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VOORGESTELDE ALTERNATIEF Case studyvlucanisatie -ovens

37. CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VERGELIJKING van de WERKINGSKOSTEN Nieuwe installatie Q = 40.000 Nm3/h Bestaande installatie Q = 30.000 Nm3/h Case studyvlucanisatie -ovens Totale jaarlijkse kost: € 302.000 Totale jaarlijkse kost: € 533.000 BESTAANDE INSTALLATIE: het gasverbruik maakt 43 % van de werkingskost uit. VENTURY SCRUBBER: geen enkel gasverbruik

38. CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VERGELIJKING van de WERKINGSKOSTEN Case studyvlucanisatie -ovens Werkingskost van de installatie is meer dan gehalveerdGROTE ECONOMISCHE EN ENERGETISCHE BESPARING

39. Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen Case studie : houtindustrie

40. Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen Case studie : houtindustrie 1° oplossing2° oplossing Debiet 23.00023.000Nm3/u Conc. VOS 220220 mg/Nm3 REGENERATIEVE THERMISCHE NAVERBRANDER (RTO) ACTIEF KOOL 3° oplossing Debiet 23.000 Nm³/u Conc.VOS 220 mg/Nm³ ROTORCONCENTRATOR MET ZEOLIETEN + RTO

41. Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen Case studie : houtindustrie

42. Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen Case studie : houtindustrie

43. Selectieparameters Selectie van de installatie Waarop de selectie van de installatie baseren?

44. Regeneratieve thermische naverbrander Selectie van de installatie • Technologie gekend • Debieten: 1.000 tot 150.000 Nm³/u • Conc.: 1g – 10 g/Nm³ • Geringe werkingskost • Energierecuperatie mogelijk • Debietwijzigingen van 25% tot 100% • Concentratiewijziging mogelijk • Hoge concentraties: inspuiten in verbrandingskamer (beperkt) mogelijk • Gehalogeneerde VOS (debieten tot 20.000 Nm³/u) • Debieten >100.000 Nm³ (hoge investering) • Concentraties <1 g/Nm³ (hoge werkingskost) • Stof moet zeker vermeden worden

45. Regeneratieve thermische naverbrander Selectie van de installatie • 2 kamer RTO + compensatie • Concentraties: < 1,5 à 2 /Nm³(ook afhankelijk uitgangsconcentratie) • Geringe werkingskost • Kleinere investering • Concentratiewijziging minder gemakkelijk op te vangen, opgelet voor pieken • Interessant bij werken in 1 ploeg (minder opwarmingskost) • 3 kamer RTO • Concentraties: > 2 g/Nm³ • Piekconcentraties gemakkelijker op te vangen • Hot-bypass bij hoge pieken met mogelijkheid tot grote energierecuperatie. • Grotere investering • Iets hogere kost bij opstart want grotere massa op temperatuur brengen

46. Rotorconcentrator + naverbrander Selectie van de installatie • Betrouwbare technologie • Ideaal voor grote debieten van 10.000 tot 250.000 m³/u • Ideaal voor lagere concentraties: < 1,2 g/Nm³ • Geringe werkingskost • Lange levensduur zeolieten • Door opconcentreren wordt naverbrander kleiner en werkt autotherm • Energierecuperatie soms mogelijk • Bij debieten <10.000 Nm³ is voordeel minder groot. (Investering / werkingskost) • Stof moet zeker vermeden worden • Iets moeilijker te regelen bij sterk schommelende debieten en concentraties

47. Recuperatieve thermische naverbrander Selectie van de installatie • Debieten tot 50.000 Nm³/u • Hogere concentraties > 6 g/Nm³ • Ideaal voor aanmaak van stoom of opwarmen thermische olie aan uitgang • Heel eenvoudige installatie • Gemakkelijk te bedienen • Weinig onderhoud nodig • Bij debieten > 50.000 Nm³/u omwille van investering en vooral werkingskost • Bij te lage concentraties → te hoge werkingskost • Opletten voor afzetting van vervuiling op warmtewisselaar (opletten voor anorganisch materiaal)

48. Katalytische naverbrander Selectie van de installatie • Debieten: 1. 000 tot 40.000 Nm³/u • Concentraties: 1 tot 8 g/Nm³ • Lagere werkingstemperatuur • Minder energie nodig bij opstart door lagere temperatuur • Flexibel bij debietschommeling • Mogelijks energierecuperatie aan uitgang • Geen enkel probleem met CO en NOx uitstoot (temperatuur blijft laag) • Bij debieten > 40.000 Nm³/u omwille van investering • Bij lagere concentraties (<1/Nm³): hoge werkingskost • Opletten voor afzetting van vervuiling op katalysator • Stof zeker vermijden • Opletten voor componenten giftig voor katalysator • Katalysator vervangen = hoge kost

49. Actief kool Selectie van de installatie • Debieten: 200 tot 100.000 Nm³/u • Geringe investering • Bij lage concentraties: geringe werkingskost (< 150 mg/Nm³) • Heel eenvoudige installatie • Bruikbaar voor veel verschillende componenten • Specifieke werking met aangepast actief kool • Recupereren solventen bij regeneratie on-site (bij mono-solventen) • Hoog debiet, hoge concentraties = hoge werkingskost • Te veel vocht in lucht vermijden • Stof zeker vermijden • Niet bruikbaar voor bepaalde solventen (zelfontbranding bij bv. aceton) • Regeneratie on-site is hoge investering • Temperatuur moet <50°C zijn.

50. Biofilter Selectie van de installatie • Debieten: 1000 tot 200.000 Nm³/u • Investering lager dan RTO • Bij zeer lage concentraties (< 50 mg/Nm³) • Relatief eenvoudige installatie • Geschikt voor geurproblematiek • Bij hoge concentraties onvoldoende efficiënt • Concentratie moet redelijk constant zijn zowel in hoeveelheid en zeker in samenstelling • Discontinue processen (bv 2 à 3 dagen stil) zeker niet ideaal • Niet bruikbaar voor alle componenten(doden van de micro-organismen) • Proces moet heel goed onder controle gehouden worden(temperatuur, vochtigheid)