Kombination verschiedener Abgasreinigungsverfahren

Modulares Anlagenkonzept ermöglicht individuelle Anpassung an die jeweilige Prozessapplikation

Die industrielle Abgasreinigung ist ein weites Feld. So gibt es viele unterschiedliche Technologien und Anlagen zur effektiven Behandlung von Schadstoffemissionen. Dies hängt in erster Linie mit der großen Heterogenität der Abgase aus verschiedensten Industrieprozessen zusammen. Je nach Applikation, kann die Abgaszusammensetzung in aufeinander folgenden Prozessschritten stark variieren. Dies stellt eine Herausforderung für herkömmliche Abgasreinigungssysteme dar, denn einzelne Abgasreinigungstechnologien kommen bei variierenden Zusammensetzungen oftmals an ihre Grenzen. Die centrotherm clean solutions GmbH & Co. KG hat deshalb ein Anlagenkonzept zur Abgasreinigung entwickelt, welches modular aufgebaut ist. Damit lassen sich je nach Anforderung unterschiedliche Reinigungstechnologien in einem Baukastensystem kombinieren. Sowohl Reinigungssysteme zur thermischen oder nass-chemischen Behandlung, als auch Trockenbettabsorber können kundenspezifisch miteinander kombiniert werden. Dabei gewährleistet eine intelligente Kommunikation der Anlagenmodule jederzeit einen sicheren und betriebskostenoptimierten Betrieb.

„Um ein möglichst optimales Abgasreinigungskonzept für eine Industrieanwendung zu finden, müssen unterschiedliche Faktoren einer Anwendung genau betrachtet werden“, erläutert Thomas Kraus, Sales Manager Europe bei der centrotherm clean solutions GmbH & Co KG. „So spielen neben Umweltschutz und Minimierung der gesundheitlichen Risiken für Mitarbeiter etwa auch der Bedien- und Wartungsaufwand, Betriebskosten sowie die Flexibilität des Verfahrens, sich an unterschiedliche Prozessbedingungen anzupassen, eine zentrale Rolle.“ Während die verschiedenen Möglichkeiten zur Abgasreinigung – wie zum Beispiel die Abgasverbrennung, die Beseitigung von Schadstoffen mithilfe eines Trockenbettabsorbers oder die Nasswäsche – einzeln schon länger im Markt etabliert sind, haben sich Kombinationen bislang noch wenig durchgesetzt. Ursachen dafür sind unter anderem die hohe Komplexität solcher Komplettanlagen sowie die Tatsache, dass die meisten Anbieter auf eine Technologie spezialisiert sind.

 

Modularer Aufbau für eine bestmögliche Abgasreinigung

Das Produktportfolio von centrotherm clean solutions umfasst die Reinigung von Abgasen in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen mit Hilfe unterschiedlicher Technologien. Bei der Auslegung einer Anlage spielt vor allem die Berücksichtigung der kundenspezifischen Systemanforderungen eine zentrale Rolle. Dazu zählen insbesondere die am Standort vorhandenen Gebäudeinstallationen, die jeweilige Prozessapplikation, sowie etwaig lokale Umweltauflagen für Industrieunternehmen. Anhand dieser Rahmenbedingungen können im Baukastensystem unterschiedliche Technologien beziehungsweise einzelne Module individuell auf die jeweilige Anwendung zu einer Gesamtanlage kombiniert werden.

Das auf diese Weise zusammengestellte Kombisystem verfügt über eine zentrale Steuerung mit Touch-Screen, auf dem die gesamte Anlagenfunktion vollständig visualisiert dargestellt ist. Auch der Anschluss an eine zentrale Leitwarte ist möglich. Auf diese Weise können alle wichtigen Anlagenparameter bequem überwacht und gesteuert werden. Über eine enge Kopplung der Signalisierung mit der Produktionsanlage, reguliert die Abgasreinigungsanlage selbstständig die notwendige Leistung zur Entsorgung, sowie die Auswahl des für den jeweiligen Prozessschritt geeigneten Moduls. „Da es sich nicht um ein Produkt von der Stange handelt, sondern stets um eine maßgeschneiderte Lösung, können wir die Anlage flexibel an die Erfordernisse vor Ort anpassen“, so Kraus.

 

Anwendungsbeispiel: Reinigung eines toxisch-hochentzündlichen Gasgemisches aus einem Halbleiterprozess

Die zu entsorgenden Abgase werden der Anlage über einen zentralen Rohgaseinlass mit Hilfe einer integrierten Pumpe zugeführt. Je nach Zusammensetzung des Abgasstromes werden diese über ein 3-Wege-Ventil der geeigneten Reinigungstechnologie zugeteilt. Im speziellen Fall wird das Abgas in einem ersten Schritt durch zwei in Serie geschaltete Trockenbettabsorbermodule geleitet, in denen reaktive Abgasbestandteile mittels chemischer Absorption an Granulaten gebunden werden. „Für diese Reinigungsart steht eine Reihe unterschiedlicher, speziell für dieses Anwendungsgebiet entwickelter Absorbermaterialien zur Verfügung“, führt Kraus weiter aus. Diese Technologie eignet sich besonders für die Entfernung hoch-toxischer Abgasbestandteile, da diese irreversibel am Absorbergranulat gebunden werden, wodurch eine einfache und sichere Handhabung ermöglicht wird.

Ändert sich in einem weiteren Prozessschritt die Abgaszusammensetzung, schaltet die Anlage vollautomatisch auf das andere Modul um – beispielsweise auf einen Brenner-Wäscher. Dieser ist besonders für anspruchsvolle industrielle Anwendungen geeignet und vollzieht die Reinigung mittels einer Kombination aus thermischer Behandlung (Abgasverbrennung) und nachfolgender Auswaschung. Das bedeutet, dass die Schadgase bei sehr hohen Temperaturen thermisch zersetzt und die Verbrennungsprodukte in einer anschließenden Nassstrecke ausgewaschen werden. Damit können unter anderem leicht brennbare oder pyrophore Gasgemische entsorgt werden. Auch Gase, die erst bei hohen Temperaturen zersetzt werden können – wie etwa besonders klimaschädliche perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFCs) – können auf diese Weise umweltgerecht beseitigt werden. Die Kombination aus beiden Anlagentypen ermöglicht, dass für jeden Prozessschritt die optimale Abgasreinigungstechnologie zur Verfügung steht und daher jederzeit eine optimale Reinigungseffizienz bei minimalen Betriebskosten sichergestellt werden kann. „Bei der Entwicklung unseres Baukastensystems haben wir auf die wachsenden Anforderungen an moderne Abgasreinigungssysteme reagiert. Dabei spielte der Kundennutzen eine zentrale Rolle. Das Kombisystem erlaubt uns eine flexible Anpassung an individuelle Bedürfnisse und Herausforderungen“, erklärt Kraus abschließend.

Das Abgasreinigungskonzept von centrotherm clean solutions ist für einen wartungsarmen und zuverlässigen Betrieb ausgelegt, gleichzeitig kann auch während Wartungsarbeiten ein unterbrechungsfreier Betrieb sichergestellt werden. So sind neben der Kombination verschiedener Technologien auch individuelle Back-up Konfigurationen modular möglich. Wird beispielsweise ein Modul gewartet, oder es fällt aus, schaltet die Anlage vollautomatisch auf ein anderes Modul um. Die zentrale Steuerung für sämtliche Module erlaubt eine einfache sowie praktische Bedienung der Gesamtanlage.