Zusammenfassung der Verfahren zur Behandlung von VOC-Ausgasen

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Die folgenden Technologien sind gängige Verfahren zur Behandlung von VOC-haltigen Abgasen. Im Folgenden werden sie anhand unseres Unternehmenswissens detailliert erläutert: 1) Niedertemperatur-Plasmatechnologie Prinzip der Technologie: Bei der Niedertemperatur-Plasmatechnologie (Non-Thermal Plasma) wird ein ultrahochfrequentes und ultrahochspannungshaltiges elektrisches Feld auf einen dünnen Metalldraht ausgeübt, der koaxial zu einem sechseckigen Metallrohr verläuft. Dadurch entsteht eine Koronaentladung, bei der zahlreiche hochenergetische Elektronen erzeugt werden. Diese Elektronen kollidieren mit den umgebenden Gasmolekülen und bilden chemisch reaktive Radikale, wodurch schädliche Gasverunreinigungen zerlegt werden. Abbildung 1-2 zeigt die physischen Darstellungen der Niedertemperatur-Plasmastromquelle und des Generators. Technische Vorteile: 1. Für die Behandlung großer Mengen an Abgasen wurde eine Technologie für leistungsstarke, hochfrequente und hohe Spannungen erzeugende Stromquellen entwickelt (30 kW/50 kV). Dabei wird eine Technologie zur Erkennung und Steuerung des Hochspannungs-Überschlagfaktors eingesetzt, wodurch dieser Faktor auf maximal 10 Mal pro Minute begrenzt wird. Die Technologie zeichnet sich durch hohe Adaptivität, Sicherheit, geringen Energieverbrauch sowie stabilen und zuverlässigen Betrieb aus ； 2. Der neue Typ von Kaltplasmagenerator weist einen hohen Energieeffizienzgrad auf sowie eine große Entladezone, was die Effizienz und Vielseitigkeit der Anlage gewährleistet. Anwendungsbranchen: Chemie, Materialverarbeitung, Tabak, Kautschuk, Lebensmittel, Druck- und Färberei, Papierherstellung, Leder usw. Gültige Betriebsbedingungen: Luftmenge: 3000~20000 Nm3/h ； Übelriechende Gase, industrieller Rauch und Feinstaub sowie Abgase mit kleinen VOC-Molekülen. 2) Katalytische Oxidationstechnologie – Technisches Prinzip: Bei der katalytischen Oxidationstechnologie werden organische Abgase sowie stinkende Gase auf etwa 300 °C erhitzt. Unter dem Einfluss eines Katalysators werden die Abgase in kleinere Moleküle wie N2, CO2 und H2O umgewandelt. Die dabei entstehenden heißen Gase werden durch einen Wärmetauscher genutzt, um die kühleren Abgase vor der weiteren Behandlung zu erwärmen. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch zur Erhitzung der Abgase eingespart. Technische Vorteile: Stabile Leistung, hohe Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit; kompakte Bauweise und geringer Platzbedarf. Es kann eine Nutzung der Abwärme integriert werden. Bei einer Abgaskonzentration von ≥5000 mg/m³ (oder einem temperaturabhängigen Temperaturanstieg von ≥150 °C) kann das System sich selbst beheizen, ohne dass zusätzliche Energie erforderlich ist. Anwendungsbranchen: Petrochemie, Spritzbeschichtung, Chemieindustrie, Pharmazie, Druckwesen, Tintenindustrie und weitere Branchen. Gültige Betriebsbedingungen: Luftmenge: 100~10000 Nm3/h ； Abgaskonzentration: Mittel bis hoch, 1000~6000 mg/Nm3. 3) Adsorptionskonzentrierungstechnik
Technisches Prinzip: Die Adsorptionskonzentrierungstechnik nutzt die Fähigkeit von Adsorptionsmaterialien, organische Stoffe zu binden. Dadurch werden Abgase mit hohem Volumenstrom und niedriger Konzentration in Abgase mit geringerem Volumenstrom und höherer Konzentration umgewandelt. Anschließend gelangen diese in nachgeschaltete Verarbeitungseinheiten wie (katalytische) Oxidation oder Rückgewinnung, wodurch Investitions- und Betriebskosten für die Anlagen gesenkt werden. Technische Vorteile: 1. Geringe Anschaffungskosten für die Ausrüstung sowie niedrige Betriebskosten; zudem kann dies dem Eigentümer einen gewissen wirtschaftlichen Nutzen bringen ； 2. Andere Umweltunternehmen verfügen nicht über Technologien zur Wiederverwertung von Aktivkohle. Unsere Aktivkohle weist einen hohen Adsorptionskapazität sowie eine lange Nutzungsdauer von 1–2 Jahren auf. Dadurch werden den Kunden die Kosten für die Entsorgung von Gefahrgütern erspart, und gleichzeitig sinken auch die Kosten für den Austausch der Aktivkohle ； 3. Die Technologie ist ausgereift und zuverlässig, sicher und stabil, weist einen hohen Automatisierungsgrad auf und erfordert wenig Wartung. Anwendungsbranchen: Petrochemie, Spritzbeschichtung, Chemieindustrie, Pharmazie, Druckwesen, Tintenindustrie und weitere Branchen. Gültige Betriebsbedingungen: Luftmenge: 1000–100.000 Nm3/Stunde, Konzentration der Abgase: ≤1000 mg/Nm3. Häufig verwendete Adsorptionsmaterialien sind Aktivkohlefasern, holzartige Aktivkohle sowie granulare Aktivkohle. Derzeit wird am häufigsten granulare Aktivkohle als Adsorptionsmaterial eingesetzt. Die üblicherweise verwendete Form des Adsorptionsbettes ist das Festbett; in der Regel arbeiten mehrere Bette parallel, um eine kontinuierliche Behandlung der Abgase zu gewährleisten. 4) Kondensationsrückgewinnungstechnik
Funktionsprinzip: Die Kondensationsrückgewinnungstechnik wird hauptsächlich zur Rückgewinnung von VOC-haltigen Abgasen mit Wiederverwertungspotenzial eingesetzt. Dabei werden gekühltes Wasser bzw. Kühlwasser verwendet, um die hochkonzentrierten organischen Abgase im Kondensator zu kondensieren, sodass sie anschließend zurückgewonnen und wiederverwendet werden können. Häufig wird diese Technik in Kombination mit der Adsorptionskonzentrationstechnik angewandt. Technische Vorteile: Der Betrieb ist sicher und stabil; dies kann dem Eigentümer gewisse wirtschaftliche Vorteile bringen. Anwendungsbranchen: Petrochemie, Pharmaindustrie, Tintenindustrie und andere Branchen, die Abgase aus Prozessen mit einfachen Bestandteilen erzeugen. Gültige Betriebsbedingungen: Luftmenge: 100–100.000 Nm3/Stunde, VOC-Konzentration: hohe Konzentration (≥10.000 mg/Nm3). 5) Regenerativ-oxidative Verbrennungstechnologie (RTO): Funktionsprinzip: Unter hohen Temperaturen (760–800 °C) werden VOCs oxidiert, wodurch schadstofffreies CO2 und H2O entstehen. Die durch keramische Speichermaterialien gebildete Speicherplatte ermöglicht die Wiederverwendung der bei der Oxidation entstehenden Wärme. Die Entfernungsrate von VOCs kann 99 % erreichen, die Wärmeaustauscheffizienz liegt bei über 90–95 %. Der Prozessflussdiagramm sowie die Geräte des RTO-Verfahrens sind in Abbildung 1-10 dargestellt. CnHm + (n+1)O2 → n CO2 + H2O + Q (Wärme)
Vorteile der Technologie: 1. Stabile Leistung – Entfernung von VOCs in Höhe von ≥99% ； 2. Hohe Wärmeaustauscheffizienz (≥90 %). Bei einer VOC-Konzentration von 3000–4000 mg/m³ kann das System selbstständig arbeiten – bei einer Selbsterwärmung von ≥80 °C. Dadurch sind die Betriebskosten gering ； 3. Die RTO-Geräte weisen eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Schwankungen auf und erfordern wenig Wartung. Anwendungsbereiche: Automobilindustrie, Lackierung, Halbleiterindustrie, Maschinenbau usw. Anwendungsbedingungen: Luftvolumenstrom: 10.000–100.000 Nm³/h, VOC-Konzentration: mittlere bis niedrige Konzentration von 3.000–4.000 mg/Nm³. 6) Technologie der regenerativen katalytischen Oxidation (RCO): Prinzip der Technologie: Auf der Basis der regenerativen Verbrennungstechnologie wird ein Katalysator hinzugefügt, wodurch die Reaktionstemperatur auf etwa 300–400 °C gesenkt wird. Die Abtrennungsrate für VOC kann 99 % erreichen, die Wärmeübertragungseffizienz liegt bei etwa 90–95 %. Die schematische Darstellung des Prozesses der wärmereservierenden katalytischen Verbrennung ist in Abbildung 1-11 zu sehen. Technische Vorteile: Stabile Leistung, hohe Effizienz, geringe Betriebskosten, starke Widerstandsfähigkeit gegen Schwankungen, geringer Wartungsaufwand sowie keine Bildung von sekundären Schadstoffen wie Stickoxiden. Anwendungsbranchen: Automobilindustrie, Lackierindustrie, Halbleiterindustrie, Maschinenbau, Druckindustrie, Tintenindustrie usw. Gültige Betriebsbedingungen: Luftmenge: 10.000–100.000 Nm³/Stunde, VOC-Konzentration: mittlere bis niedrige Konzentrationen von 3.000–5.000 mg/Nm³. 7) Technologie der direkten Verbrennung: Technisches Prinzip: Hochkonzentrierte VOC-Ausdünstungen werden direkt mithilfe von Verbrennungsanlagen beseitigt. In der Regel ist es anschließend notwendig, diese Anlagen mit Wasserabsorptionsanlagen zu verbinden, um sekundäre Schadstoffe wie SO2 zu entfernen. Technische Vorteile: Einfaches Verfahren, stabile Leistung, hohe Effizienz, geringe Investitionskosten. Anwendungsbranchen: Abfallverbrennung, Lackierung, Halbleiterindustrie, Maschinenbau und andere Branchen. Anwendungsbedingungen: Luftvolumenstrom: 1000–100000 Nm3/h, VOC-Konzentration: hohe Konzentration, 0–25 LEL%.