17 november 2011 Ing. Geert De Smeyter

Presentatie over: "17 november 2011 Ing. Geert De Smeyter"— Transcript van de presentatie:

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

2 KORTE INHOUD Korte voorstelling van de firma’s :
DTA - DEWAELE TECHNICAL AGENCIES AIRPROTECH srl KORT 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 DEWAELE TEXTIELMACHINES
1981 DEWAELE TEXTIELMACHINES historie weverij ververij veredeling 2007

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

5 Analyse productiecycli Installatie luchtzuivering
Voorafgaande studie Chemische analyse van de procesgasssen Analyse productiecycli ANALYSE 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 Installatie luchtzuivering

6 Analyse van procesgassen
Debiet: uitgedrukt in Nm3/u Temperatuur Relatieve vochtigheid Emissies: constant en/of discontinu in de tijd (één of meerdere emissie-punten) GEGEVENS LUCHTSTROOM ANALYSE 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
identificatie van het productieproces voor het integreren van de reinigingsinstallatie in de productiecyclus ANALYSE 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
ONTSTOFFING CHEMISCHE / FYSISCHE ABSORPTIE technologie COALISCENTIEFILTER / ESP ADSORPTIE actief kool NAVERBRANDING thermisch katalytisch ROTORCONCENTRATOR zeolieten CONDENSATIE - CRYOGENIE BIOFILTRATIE DeNOx

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

10 Natte ontstoffing: ventury scrubber en gaswasser met geperforeerde platen
+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
Gaswasser met pakking absorptie Gaswasser met geperforeerde platen

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

13 VOC verwijdering actief kool + regeneratie
Actief kool: regeneratie met stoom VOC verwijdering actief kool + regeneratie

14 VOC verwijdering actief kool + regeneratie
Actief kool: regeneratie met inert gas VOC verwijdering actief kool + regeneratie

15 VOC verwijdering Naverbrander
Verwijderen van VOC’s : Naverbranding KATALYTISCH THERMISCH VOC verwijdering Naverbrander 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 Gestructureerd: honingraat
Ceramische bedden Gestructureerd: honingraat Meer specifieke oppervlakte Minder drukverlies Heel compacte (kleiner volume nodig) Beter bestand tegen vuilafzetting Energetisch rendement van 94 tot 99 % RTO Random: seddles Hogere turbulente werking Investeringskost is lager Energetisch rendement van 90 à 92 %

18 RTO: 2 kamer + compensatiekamer

19 RTO voor gehalogeneerde VOS: 3 kamer

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

21 Recuperatief thermische naverbrander
recuperatievenaverbranding

22 Katalytische naverbranding
Katalytische naverbrander Katalytische naverbranding

23 Rotorconcentrator ZEOLIETEN rotorconcentrator
Ideaal voor middelgrote tot grote debieten Concentraties 100 tot 1000 mg/Nm³ Lage exploitatiekost

24 Rotorconcentrator met zeolieten : principe
Rookgassen geconcentreerd naar naverbrander (autotherm) debiet: Nm³/u conc.: g/Nm³ Verwarming 180 °C à 200 °C voor desorptieproces Rotor- concentrator Rookgassen Debiet: Nm³/u conc. < 20 mg/Nm³ Binnen de norm Uitstoot naar schouw Rookgassen debiet: Nm³/u conc.: mg/Nm³

25 Andere zuiverings technologie
Zuiveren via andere methodes Debieten tot 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 Andere zuiverings technologie 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 Praktijk voorbeeld energierecup + zuivering
Toepassingen in de praktijk Implementatie van energierecuperatie gecombineerd met rookgaszuivering Praktijk voorbeeld energierecup + zuivering 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 Uitgang naar schouw Praktijk voorbeeld energierecup + zuivering Ingang rookgassen Afvoer condensaat

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

30 Toepassingen in de praktijk CASE STUDIES IN TEXTIEL EN HOUTINDUSTRIE

31 Energierecuperatie op spanramen en drogers
Gecombineerd met verwijderen van spinoliën Praktijk voorbeeld energierecup + zuivering

32 Energierecuperatie op spanramen en drogers
Gecombineerd met verwijderen van spinoliën Praktijk voorbeeld energierecup + zuivering

33 CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS: Firma ISOLANTE K-FLEX
Case study vlucanisatie -ovens 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) 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 study vlucanisatie -ovens

35 VOORGESTELDE ALTERNATIEF
CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VOORGESTELDE ALTERNATIEF TE VERWIJDEREN COMPONENTEN TYPOLOGIE VAN BEHANDELING Case study vlucanisatie -ovens STOF/ AEROSOLEN OLIËN (gechloreerde parafines VENTURY SCRUBBER EN SEPARATOR 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 VOORGESTELDE ALTERNATIEF
CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VOORGESTELDE ALTERNATIEF Case study vlucanisatie -ovens

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

38 VERGELIJKING van de WERKINGSKOSTEN
CASE STUDY: VULKANISATIE OVENS VERGELIJKING van de WERKINGSKOSTEN Case study vlucanisatie -ovens Werkingskost van de installatie is meer dan gehalveerd GROTE ECONOMISCHE EN ENERGETISCHE BESPARING

39 Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen
VERGELIJKING : NAVERBRANDER VERSUS ROTORCONCENTRATOR + NAVERBRANDER debiet : 40.000 Nm³/u concentratie VOS : 500 mg/Nm³ niet gehalogneerde VOS Temperatuur : 30 °C Relatieve vochtigheid 50 % norm na installatie TOC <20 productie 16 u/dag 5 dagen/week 45 werkweken/jaar opwarmtijd installatie minuten (1 maal per week) minuten (4 maal per week) Kost aan aardgas 0,21 Euro/Nm³ Kost electriciteit 0,09 RTO Rotorconcentrator + naverbrander AARDGAS opwarming 100 verbruik tijdens productie 40 13 Jaarlijkse gaskost 55.800 Euro 17.000 ELEKTRICITEIT tijdens opwarming 20 Kw 2 tijdens werking 58 jaarlijkse electriciteitskost 51.000 30.000 TOTALE WERKINGSKOST €/jaar 47.000 INVESTERINGSKOST Case studie : houtindustrie

40 Case studie : houtindustrie
Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen 1° oplossing 2° oplossing Debiet Nm3/u Conc. VOS mg/Nm3 Case studie : houtindustrie REGENERATIEVE THERMISCHE NAVERBRANDER (RTO) ACTIEF KOOL 3° oplossing Debiet Nm³/u Conc.VOS 220 mg/Nm³ ROTORCONCENTRATOR MET ZEOLIETEN + RTO

41 Case studie : houtindustrie
Houtindustrie : Spuitcabine + oven : verwijderen solventen VERGELIJKING : NAVERBRANDER ACTIEF KOOL ROTORCONCENTRATOR + NAVERBRANDER debiet : 23.000 Nm³/u concentratie VOS : 220 mg/Nm³ niet gehalogneerde VOS Temperatuur : 25 °C Relatieve vochtigheid 50 % norm na installatie TOC <20 productie 8 u/dag 5 dagen/week 44 werkweken/jaar opwarmtijd installatie 0,70 uren (1 maal per week op maandag) 0,50 uren (4 maal per week) Kost aan aardgas 0,35 Euro/Nm³ Kost electriciteit 0,13 RTO Rotorconcentrator + actief kool : € 1,5 /kg (nieuw) naverbrander AARDGAS actief kool : € 1 /kg (gereg.) opwarming 75 kf actief kool 4 verbruik tijdens productie 35 5 vernieuwingen per jaar 1 Jaarlijkse gaskost 23.331 Euro 67.600 700 ELEKTRICITEIT tijdens opwarming 15 Kw 22,3 kW 0,6 tijdens werking 24 jaarlijkse electriciteitskost 10.950 5100 TOTALE WERKINGSKOST 34.281 Euro/jaar 72.700 5800 INVESTERINGSKOST € € Case studie : houtindustrie

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

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

44 Selectie van de installatie
Regeneratieve thermische naverbrander Technologie gekend Debieten: tot 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 Nm³/u) Selectie van de installatie Debieten > Nm³ (hoge investering) Concentraties <1 g/Nm³ (hoge werkingskost) Stof moet zeker vermeden worden

45 Selectie van de installatie
Regeneratieve thermische naverbrander 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 Selectie van de installatie

46 Selectie van de installatie
Rotorconcentrator + naverbrander Betrouwbare technologie Ideaal voor grote debieten van tot 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 Selectie van de installatie Bij debieten < Nm³ is voordeel minder groot. (Investering / werkingskost) Stof moet zeker vermeden worden Iets moeilijker te regelen bij sterk schommelende debieten en concentraties

47 Selectie van de installatie
Recuperatieve thermische naverbrander Debieten tot 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 Selectie van de installatie Bij debieten > 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 Selectie van de installatie
Katalytische naverbrander Debieten: tot 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) Selectie van de installatie Bij debieten > 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 Selectie van de installatie
Actief kool Debieten: 200 tot 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) Selectie van de installatie 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 Selectie van de installatie
Biofilter Debieten: 1000 tot Nm³/u Investering lager dan RTO Bij zeer lage concentraties (< 50 mg/Nm³) Relatief eenvoudige installatie Geschikt voor geurproblematiek Selectie van de installatie 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)

51 Selectie van de installatie
Cryogenie Selectie van de installatie Debieten tot Nm³/u Bij zeer hoge concentraties ( >10 g/Nm³) Beperking in debiet, anders heel hoge investering Concentratie moet best redelijk constant zijn. Nood aan koelmedium (vloeibare stikstof) of redelijk veel elektrische energie Proces is iets ingewikkelder en moet goed onder controle gehouden worden

52 Tot weerziens !