Niederdruckkatalytik

Die Produktionsabluft wird zunächst über einen Luft/Luft-Wärmetauscher erwärmt. Anschließend findet eine Restaufheizung auf die notwendige Katalysator-Betriebstemperatur mittels Brenner, Thermalöl oder Dampf statt. Im Katalysator werden die komplexen Kohlenwasserstoffe üblicherweise bei einer Temperatur von 300 bis 350 °C in einfach strukturierte Stoffe umgewandelt. Durch Oxidation verbinden sich die Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser.

Die durch die Umsetzung der VOCs entstehende Wärme wird über den Luft/Luft-Wärmetauscher der ungereinigten Produktionsabluft zugeführt.

Ist die Konzentration an VOCs so hoch, dass mehr Energie freigesetzt wird, als für die Reaktion benötigt wird, kann die Überschusswärme ohne Nutzung über einen Wärmetauscher-Bypass direkt in den Kamin abgeleitet werden.

Bei autothermen Betrieb wird die erforderliche Eintrittstemperatur bereits durch die Abluftvorwärmung im Wärmetauscher erreicht. Dadurch kann auf einen weiteren Wärmeeintrag durch den Stützbrenner verzichtet werden. Wird die Anlage nicht im autothermen Betrieb gefahren, ist der Stützbrenner erforderlich, um die geforderten Temperaturen zu erreichen.

Eintritts-, Katalysator- und Endtemperaturen werden gemessen und überwacht. Bei Überschreiten der maximalen Anwendungstemperatur des Katalysators wird Frischluft zugemischt, um die Beladung und somit die Temperatur abzusenken.

Die Niederdruckkatalytik-Anlagen von Dürr sind prinzipiell für alle katalytischen Anwendungsfälle geeignet. Man findet die Niederdruckkatalytik jedoch vermehrt in der chemischen und pharmazeutischen Industrie sowie bei der Abluftreinigung von Lackierung oder Oberflächenbehandlungen. Außerdem findet das Verfahren der Niederdruckkatalytik Anwendung bei Druck- und Beschichtungsprozessen.

• Chemische Industrie
• Pharmazeutische Industrie
• Druck- und Beschichtungsindustrie

Bei den jeweiligen Produktionsprozessen können die nachstehenden kritischen Stoffe mit individuellen Charakteristiken entstehen, die mit der Niederdruckkatalytik-Technologie behandelt werden können.

• Abgase mit schwankenden Volumenströmen und Kohlenwasserstoffkonzentrationen
• Abgase mit verschiedenen Kohlenwasserstoffen 
• Abgase mit geringem Sauerstoffgehalt

Nicht geeignet sind Anwendungen, bei denen Stoffe entstehen, die den Katalysator entweder deaktivieren oder maskieren.

Die Niederdruckkatalytik-Anlage besteht im Wesentlichen aus den folgenden Komponenten:

• Wärmetauscher
• Stützbrenner
• Luftgebläse zum Anfahren bzw. zur Verbrennungsluftversorgung
• Reaktor mit Katalysator

Der Reaktor besteht je nach eingesetzten Katalysatortypen aus einem zylindrischen oder rechteckigen Gehäuse. In dem Gehäuse befinden sich Schüttgut- oder Wabenkatalysatoren, aufgelegt auf einem speziellen Tragrost. Zur optimierten Prozessführung gehören neben dem Katalysatorbehälter die weiteren aufgeführten Aggregate.

Zum Start der katalytischen Reaktion ist eine Aufheizung der Abluft auf die Starttemperatur des Katalysators erforderlich. Dies erfolgt häufig durch einen Brenner oder eine elektrische Heizeinrichtung, welche meist nur für den Neustart der Anlage benötigt werden. Sobald die Oxidation stattfindet wird genügend Energie freigesetzt, die zur Vorheizung der Abluft über einen vorgeschalteten Wärmetauscher genutzt werden kann. Die verschiedenen Komponenten der Anlage bieten mit der intelligenten Anlagensteuerung ein Höchstmaß an Flexibilität und Energieeffizienz.