RTO Prozess Wärmerückgewinnung

Die Regenerative Verbrennungsanlage kurz RTO stellt den neuesten Stand der Technik bei der Reinigung Lösemittelhaltiger Luftschadstoffe (VOC) dar.

Das Verfahren beruht darauf, dass auch geringe Mengen flüchtiger Schadstoffe unter geeigneten Bedingungen rückstandsfrei verbrannt werden können.

Zu diesen Bedingungen gehört in erster Linie eine Brennkammertemperatur, die über 800 °C liegt. Das bedeutet, das gesamte Abgas muss auf diese Temperatur aufgeheizt werden, um den gesetzeskonformen Reinigungsgrad zu erzielen.

An sich würde dieser Prozess Unmengen an Heizenergie benötigen. Daher wurden Regenerative Wärmetauscher entwickelt, um die Energie der heißen Reingase soweit wie möglich zum Aufheizen der kalten Rohgase zu nutzen. Der Wärmetauscher besteht aus drei einzelnen Kammern, die mit Wabenkörpern aus Keramik bestückt sind.

Es zeichnet sich durch die hohe Vorheizung des Abgases innerhalb der wechselseitig durchströmten Betten der regenerativen Wärmetauscher aus. Durch diese Technik wird ein wärmetechnischer Wirkungsgrad von ca. 95% erreicht, was einen geringen Gasverbrauch bei einer Schadstoffbeladung von bis zu 2 gr./m³ bedeutet. Ab einer Konzentration von 2 gr./m³ ist sogar ein autothermer Betrieb möglich, das heißt, der Prozess funktioniert autark ohne zusätzliche Primärenergie.

Bei Schadstoffbeladungen grösser 2 gr./m³ ist der Energieeintrag durch die VOC`s so groß, dass die Brennkammertemperatur weiter ansteigt. Dieser Überschuss an Energie, der in Form von Luft mit einer Temperatur von bis zu 1.000 °C zur Verfügung steht, ermöglicht dann eine zusätzliche Rückgewinnung.

Durch geeignete Wärmetauscher und entsprechende Kontroll- und Regelsysteme kann die Energie auf verschiedene Wärmeträger, wie zum Beispiel Thermoöl, Dampf oder Heisswasser, übertragen  und in den Produktionsprozess zurückgeführt werden. Eine mittelgroße RTO hat ein Potential von bis zu 500 kW zur Rückgewinnung.

Operational besitzt die Erfahrung und das “Know How” zur Beurteilung der zur Verfügung stehenden Energie und zur Auswahl der geigneten Technik diese in bestehende Prozesse zurück zu führen. Unsere Projektteams übernehmen die volle “Turn Key” Verantwortung für das Anlagen Design, die Herstellung und die Montage des Wärmerückgewinnungssystems, einschließlich Wärmetauscher, Pumpen, Sicherheitsarmaturen, Medienleitungen,Ventilatoren und Regel- und Steuerungseinrichtungen.

Die folgenden Beispiele von erfolgreich ausgeführten Projekten zeigen, dass durch eine Steigerung der Energieeffizienz eine Amortisation in weniger als 2 Jahren erreicht werden kann.

 

Beschichtung Automobil – RTO Prozess Wärmerückgewinnung

Unser Kunde betreibt verschiedene Beschichtungsanlagen mit nachgeschalteten Trocknungseinrichtungen Die anfallenden Abluftströme werden mit einer regenerativen thermischen Nachverbrennungsanlage abgereinigt. Die Anlage arbeitete nicht effizient und verursachte hohe Betriebskosten. Operational führte eingehende Untersuchungen durch und konnte anschließend einen geeigneten Lösungsvorschlag präsentieren. Die vorhandene keramische Speichermasse (Sattelkörper) wurde gegen hoch effizientes Speichermaterial aus Porzellan mit großer Oberfläche ausgetauscht. Hierdurch wurde die Kapazität der Anlage von 46.000 Nm³/h auf 55.000 Nm³/h erhöht. Gleichzeitig wurde die Energieeffizienz deutlich gesteigert und die Energiekosten um 125.000,- €/a gesenkt. Die Amortisationszeit betrug weniger als 12 Monate.

 

Industriebänder und Garne – RTO Prozess Wärmerückgewinnung

Ein Beschichtungsprozess zur Produktion von Industriebändern und Garnen war mit einer nachgeschalteten RTO zur Abluftreinigung ausgestattet.

Operational führte eine detaillierte IST-Aufnahme der vorhandenen Anlagentechnik durch. Hierbei wurde ein Energiepotential von 300 kW festgestellt, dass zur Beheizung eines Teilbereiches der Produktions- und Lagerhallen genutzt werden konnte.

Wir installierten einen auf die Situation angepassten Edelstahl Kreuzstrom-Wärmetauscher mit einer Leistung von mehr als 300kW. Durch eine intelligente Temperaturregelung und ein Luftverteilsystem war eine größtmögliche Nutzung der zurückgewonnenen Energie möglich. Hierdurch konnte der vorhandene Gaskessel ausser Betrieb genommen werden.

Die Energiekostenreduzierung betrug 36.000,- €/a, dadurch amortisierte sich das Projekt innerhalb von 19 Monaten.

 Dekor Beschichtung-Thermoplastische Folien – RTO Prozess Wärmerückgewinnung

Unser Kunde produziert Dekorfolien für die Möbel- und Bauindustrie. Durch den Fertigungsprozess entstehen VOC`s, die gemäß gesetzlicher Bestimmungen abgereinigt warden müssen. Diese Anforderung wurde durch Installation einer RTO erfüllt, jedoch war diese Investition mit hohen Folgekosten verbunden. Operational wurde gebeten, den Prozess zu optimieren und die Energiekosten zu senken.

Operational ersetzte die vorhandenen “keramischen Sattelkörper” durch 5 Lagen “keramische Wabensteine”. Die Temperaturüberwachung innerhalb der Keramiktauscher wurde erweitert in die vorhandene Steuerung integriert. Dadurch reduzierte sich der Druckverlust durch die keramischen Wärmetauscher deutlich und der wärmetechnische Wirkungsgrad der Anlage stieg von 87% auf 97 %.

Die Gesamtkosteneinsparung für Gas und Strom betrug 75.000,- €/a und amortisierte das Projekt innerhalb von 12 Monaten.

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