Hoe werkt een dto

Een directe thermische oxidator is een zeer doeltreffende oplossing voor het behandelen van afvalstromen met een hoge calorische waarde. Dit zijn bijvoorbeeld geïnerteerde stromen met een hoge VOS concentratie uit productieprocessen, brandstofgasstromen uit het spoelen van reservoirs, en...

Directe thermische oxidators bestaan uit een met keramiek beklede verbrandingskamer met een brander, doorgaans op aardgas of propaan. De vervuilde gasstroom wordt in de hete oxidatiekamer geleid, waardoor de verontreinigende stoffen kunnen verbranden en worden omgezet in CO2 en H2O. Dit maakt het mogelijk om deze afvalgassen op een schone en milieuvriendelijke manier af te voeren.

Hoe werkt een directe thermische oxidator?

Het belangrijkste element van de oxidator is de verbrandingskamer: Dit is een cilindrische kamer, meestal horizontaal, die is gemaakt van metaal en is bekleed met vuurvast materiaal. Het vuurvast materiaal dient een tweeledig doel:

Isoleert het systeem, waardoor de verbrandingskamer heet blijft en warmteverliezen en dus het brandstofverbruik worden geminimaliseerd. Aan de andere kant houdt het de buitenmantel van de kamer koud en beschermt het zo het personeel in de omgeving
Beschermt de metalen buitenmantel tegen slijtage en chemische aantasting door de verontreinigende stoffen in de luchtstroom

Aan de ene kant van de cilinder bevinden zich

Een brander op aardgas of propaan die dient om de kamer voor te verwarmen tot de gewenste verbrandingstemperatuur en die temperatuur te handhaven
Eén of meerdere injectiepunten voor vervuilde stromen waarbij het ontwerp van deze punten verschilt afhankelijk van de stroom, aangezien een luchtstroom met VOS niveaus onder 25% LEL op een andere manier wordt behandeld dan een geïnerteerde stroom met 60% VOS
Toevoerpunten voor atmosferische luchtverdunning die vaak nodig zijn om voldoende zuurstof te leveren voor het verbrandingsproces en om te voorkomen dat het systeem oververhit raakt

De plaatsing van alle elementen is zorgvuldig overwogen om een gelijkmatige en consistente verbranding door de hele kamer te waarborgen.

Aan de andere kant van de cilindrische kamer bevindt zich een uitlaat, die leidt naar een schoorsteen of een nabehandelingseenheid.

Wanneer wordt een directe thermische oxidator gebruikt

Directe thermische oxidators worden gewoonlijk gebruikt in twee situaties

Wanneer er een ruime toevoer van thermische energie is (stromen met een hoog VOS gehalte), waardoor de warmterugwinning van regeneratieve en recuperatieve oxidators niet nodig is. Dit is vaak het geval wanneer de VOS concentratie hoger is dan 40 g/Nm3
Wanneer de gasstromen potentieel gevaarlijk zijn (bijvoorbeeld geïnerteerde stromen met een hoog VOS gehalte) of agressief (met HCl of HF beladen stromen) en de eenvoud en betrouwbaarheid van het systeem van grote waarde zijn.

Wat na de directe thermische oxidator?

De rookgassen van een directe thermische oxidator hebben een temperatuur tussen 850°C en 1.100°C, afhankelijk van de toepassing. Een gasstroom op deze temperatuur heeft gewoonlijk een hoge energetische waarde die (gedeeltelijk) kan worden teruggewonnen. Daartoe is het mogelijk om warmtewisselaars (lucht/lucht of lucht/water) na de oxidator te plaatsen om hete lucht, heet water, stoom, warme olie... te produceren voor uw processen en zo de energie-efficiëntie van de hele locatie te verbeteren en de operationele kosten te verlagen.

Soms bevatten de rookgassen van een directe thermische oxidator nog schadelijke verbindingen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de verbranding van gehalogeneerde verbindingen, wat resulteert in de vorming van HBr, HCl, HF... . In deze gevallen is nabehandeling van de rookgassen vaak vereist om aan de emissiegrenswaarden te voldoen. Dit is bijvoorbeeld een natte gaswasser of actieve kool.

Veelgestelde vragen over directe thermische oxidators

Wat gebeurt er wanneer gehalogeneerde verbindingen worden verbrand?

Het verbranden van gehalogeneerde koolwaterstoffen produceert zure verbindingen zoals HCl, HBr en HF. Omdat deze stoffen zeer corrosief zijn, moet de thermische oxidator worden ontworpen met geschikte corrosiebestendige materialen. In veel toepassingen is een nabehandelingssysteem stroomafwaarts, typisch een quench en een natte gaswasser, vereist om deze zuren te verwijderen en te voldoen aan de emissienormen.

Op welke temperatuur werkt een directe thermische oxidator?

Directe thermische oxidators werken typisch tussen 850°C en 1.100°C, afhankelijk van de te vernietigen verontreinigende stoffen en het vereiste vernietigingsrendement. Voor gemakkelijk brandbare koolwaterstoffen zijn temperaturen van 850°C tot 900°C vaak voldoende. Moeizamere verbindingen, zoals gehalogeneerde koolwaterstoffen, of toepassingen die een uitzonderlijk hoog vernietigingsrendement vereisen, kunnen bedrijfstemperaturen tot 1.100°C vereisen. Hogere temperaturen resulteren over het algemeen in een hoger brandstofverbruik en kunnen geavanceerde vuurvaste en constructiematerialen vereisen.

Wat is het verschil tussen een directe thermische oxidator en een recuperatieve of regeneratieve oxidator?

In tegenstelling tot recuperatieve en regeneratieve thermische oxidators, vertrouwt een directe thermische oxidator niet op een warmteterugwinningssysteem om de binnenkomende gasstroom voor te verwarmen. Dit eenvoudigere ontwerp resulteert in een zeer robuust en betrouwbaar systeem met minimale onderhoudsvereisten. Directe thermische oxidators worden typisch gekozen wanneer het afvalgas voldoende energetische waarde heeft om de verbranding efficiënt te onderhouden, of wanneer procesomstandigheden de hoogst mogelijke operationele betrouwbaarheid en eenvoud vereisen.

Welke verontreinigende stoffen kunnen worden behandeld in een directe thermische oxidator?

Directe thermische oxidators worden algemeen gebruikt voor de behandeling van gasstromen die rijk zijn aan VOS, oplosmiddelen, koolwaterstoffen, geurstoffen, brandgassen en gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen (HAPs). Hun robuuste ontwerp maakt ze ook geschikt voor uitdagende toepassingen, waaronder corrosieve gasstromen en geïnerteerde afvalgassen met hoge VOS concentraties die niet veilig kunnen worden behandeld door veel andere zuiveringstechnologieën.

Hoe effectief is een directe thermische oxidator?

De meeste directe thermische oxidators behalen vernietigingsrendementen van 95% tot 99,99%. Het behaalde rendement hangt af van factoren zoals het type en de concentratie van verontreinigende stoffen, de verbrandingstemperatuur, de verblijftijd en de mengomstandigheden. Door de bedrijfsparameters en het systeemontwerp zorgvuldig te selecteren, kan een directe thermische oxidator worden afgestemd om te voldoen aan zelfs de meest strenge emissienormen.

Contacteer ons

Heeft u een vraag of wenst u deskundig advies over luchtzuivering?
Vul onderstaand formulier in en ons team neemt spoedig contact met u op.