Was ist ein thermischer Oxidator?
Thermische Oxidationsmittel werden als Verfahren zur Kontrolle der Umweltverschmutzung für Prozessluft verwendet, die kleine Partikel brennbarer Feststoffe oder Flüssigkeiten enthält. Abluft in industriellen Umgebungen kann stark verschmutzt sein. Es ist sinnvoll, so viel wie möglich zu oxidieren (zu verbrennen), damit das Abgas aus wenig, aber ungiftigem Kohlenstoff (Ruß) besteht. Thermische Oxidationsmittel werden manchmal unterteilt in Nicht-Flammen-Oxidationsmittel, die zur Verbrennung von Schadstoffen langsames Erhitzen verwenden, und direkte Flammen-Thermooxidationsmittel, die Flammenfahnen verwenden. Thermische Oxidationsmittel können auch ein als katalytische Oxidation bezeichnetes Verfahren umfassen. Bei der katalytischen Oxidation werden organische Verbindungen über ein Trägermaterial geleitet, das mit einem Katalysator beschichtet ist, üblicherweise einem Edelmetall wie Platin oder Rhodium, das die Verbrennung der Schadstoffe in der Luft fördert. Katalytische Oxidationsmittel können Schadstoffe bei viel niedrigeren Temperaturen abbauen als thermische Oxidationsmittel ohne katalytische Wirkung.
Der wichtigste Unterschied zwischen den Arten von thermischen Oxidationsmitteln besteht darin, ob sie regenerativ oder rekuperativ sind. Regenerative thermische Oxidationsmittel verwenden keramische Wärmeübertragungsbetten, um so viel Energie wie möglich aus dem Oxidationsprozess zurückzugewinnen - oft bis zu 90% bis 95%. Diese Wärmeübertragungsbetten wirken als Wärmetauscher und sind mit einer Rückhaltekammer verbunden, in der die organischen Stoffe oxidiert werden. Ein rekuperatives thermisches Oxidationsgerät verwendet einen Wärmetauscher in Form einer Platte, eines Mantels oder eines Rohrs, um die angesaugte Luft mit der Wärmeenergie aus dem Oxidationsprozess zu erwärmen. Diese Systeme sind weniger effizient als regenerative thermische Oxidationsmittel und gewinnen nur etwa 50% bis 75% der erzeugten Wärme zurück.
Eine Technologie zur Steigerung der Effizienz von thermischen Oxidationsmitteln ist die von Rotorkonzentratoren. Rotorkonzentratoren reduzieren die Gesamtluftmenge, die durch das System strömt, und erhöhen die Konzentration von organischen Stoffen im Oxidationsstrom. Die einströmende verschmutzte Luft strömt durch ein sich kontinuierlich drehendes Rad, das mit einem Adsorptionsmittel bedeckt ist. Saubere Luft strömt in die Atmosphäre. Das Rad wird gereinigt, indem es einem Desorptionsgas ausgesetzt wird, wodurch ein kleiner, hochkonzentrierter Strom von organischen Stoffen erzeugt wird, der dann effizient oxidiert werden kann.
Der wichtigste Parameter für thermische Oxidationsmittel und katalytische Oxidationsmittel ist ihre Zerstörungseffizienz, die üblicherweise zwischen 90% und 99% liegt. Je höher die Zerstörungseffizienz ist, desto weniger Schadstoffe werden in die Atmosphäre freigesetzt. Die übliche Einheit zur Angabe der Zerstörungseffizienz ist die Angabe von Milligramm pro Kubikmeter flüchtiger organischer Verbindungen. Um diese Zerstörungseffizienzen zu erreichen, arbeiten katalytische Oxidationsmittel bei 400 bis 600ºF (etwa 204 bis 316ºC), thermische Oxidationsmittel bei 1000 bis 1800ºF (etwa 538 bis 982ºC).