abbausystem von ozonschädigenden substanzen (fckw)

Die Verschrottung der entsorgten Kühlschränke ist ein wichtiger Aspekt im Bereich der Entsorgung von langlebigen Produkten.
Der Verschrottungsprozess von Kühlschränken sieht seine Demontage vor (hauptsächlich des Kompressors/Motors aus dem Mantel) und anschließend die Zerkleinerung des Mantels.
Der Mantel der Kühlschränke besteht aus Polyurethan, Blech und Kunststoff. Während der Zerkleinerung wird alles zerhackt und es entstehen Gase, die als Treibmittel beim Aufschäumen des Polyurethans verwendet wurden.
Die aktuelle Konstruktionstechnik der Kühlschränke nutzt als Expansionsgas das Cyclopentan. In der Vergangenheit wurde jedoch weit verbreitet das FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff) verwendet.
Bis heute enthalten 70% der zu entsorgenden Kühlschränke Polyurethanschaum mit FCKW.
Das währen der Zerkleinerung freiwerdende FCKW ist eine ozonschädigende Verbindung, die von Gesetzes wegen abgefangen und gereinigt werden muss.

AMBOSO hat jüngst ein System für die Reinigung dieser Schadstoffe fertig gestellt. Die Anlage besteht in ihrer Gesamtheit aus vier in Reihe gesetzten Abscheidestadien, bestehend aus:
- Schlauchfilter als erstes Trockenabscheidestadium des Polyurethanstaubs aus dem Zerkleinerungsprozess;
- regenerativer Brenner mit drei Kammern als zweites Stadium für die Abscheidung mittels thermischer Oxidation der organischen flüchtigen Verbindungen;
- Reaktor bei der Gas-/Feststoffphase und Schlauchfilter als drittes Stadium für die Trockenabscheidung der Chlor- und Fluorwasserstoffsäure, die aus der Reaktion der thermischen Oxidation der FCKW durch die Reaktion mit Natriumhydrogencarbonat oder Kalk entstehen.
- Abschließende Abscheidung mit reaktivierbarer Aktivkohle.

Erstes Filtrierstadium
Das erste Abscheidestadium besteht aus einem Schlauchfilter mit Eintritt der staubhaltigen Luft in eine Zwischenkammer und Filtrierung der Schläuche von außen nach innen. Diese sind mit einem automatischen Reinigungssystem mit Druckluftstrahlen ausgestattet, die von einer entsprechenden elektronischen Steuertafel reguliert werden, je nach Grad der Verstopfung der Schläuche (Druckunterschied vorher und nachher).

In diesem ersten Filtrierstadium werden die Polyurethanstäube abgeschieden, die in einen unter dem Filter befindlichen Behälter ausgelassen werden.

Zweites Filtrierstadium
Am Ausgang des ersten Filtrierstadiums, tritt der Rauch in das zweite Abscheidestadium ein, in den regenerativen Brenner mit drei Türmen.

Dieser Brenner besteht aus drei Vorheiz-/Wärmerückgewinnungstürmen, die aus C-Stahl gefertigt und innen mit Keramikfasern ausgekleidet sind, die eine geeignete Dicke und Dichte aufweisen.

Die Vorheiz-/Wärmerückgewinnungstürme sind mit qualitativ hochwertigem inertem Keramikmaterial gefüllt, so dass drei getrennte Körper mit bemerkenswerter Wärmeleistung entstehen.

Die Funktionsweise der Anlage ist zyklisch und nutzt abwechselnd die Wärmeleistung der drei Schichten, um das ankommende Gas zu erwärmen und die Wärme aus dem austretenden Gas zurückzugewinnen. Das in die Schicht aus inertem Material eintretende Gas erwärmt sich auf Kosten der in der Schicht angesammelten Wärme und durch die Oxidation der VOC in der Brennkammer. Der Methan BR1-Brenner liefert die notwendige Wärme für die Fertigstellung der Oxidierung der VOC und sichert eine Temperatur über 950°C.
Da der Rauch für mindestens 1 Sekunde bei dieser Temperatur bleibt, oxidieren die vorhandenen organischen Substanzen zu Kohlendioxid, Wasser, Chlor- und Fluorwasserstoffsäure.

Tritt die mittlerweile gereinigte Luft aus der Brennkammer aus, passiert sie eine zweite Schicht, entsprechend kühleres Inertmaterial und gibt hier einen Großteil ihres Wärmegehalts ab.

In regelmäßigen Intervallen von 60-90 Sekunden wird der Gasfluss im Brenner umgekehrt, so dass die drei Schichten die Funktion des Wärmetauschens und Wärmerückgewinnens wechseln, dabei werden entsprechend abwechselnd die Ein- und Ausgangsventile eines jeden Turms gesteuert.

Der Luftstrom trifft immer auf zwei Schichten Keramikmaterial, währen die dritte im Standby steht.

Drittes Filtrierstadium
Bei der Verbrennung von FCKW entstehen Chlor- und Fluorwasserstoffsäure. Zur Abscheidung wird das Gas an ein System zur Neutralisierung des sauren Rauchs geleitet.

Die Neutralisierung erfolgt mithilfe von pulverförmigen Natriumbicarbonat. Dieses System besteht aus einem Mischreaktor und einem Schlauchfilter für das Sammeln der durch die Reaktion erhaltenen Salze.

Im Mischreaktor erfolgt ein enger Kontakt des sauren, die Chlor- und Fluorsäure enthaltenden Rauchs mit dem Natriumbicarbonat. Durch diesen Kontakt erfolgt die Neutralisierungsreaktion dieses sauren Rauchs, bis dass sich entsprechende Natriumsalze (Chlor und Fluor) bilden.

Das in Big-Bags gelagerte Bicarbonat, wird mithilfe einer Dosierschnecke dosiert und eine entsprechende Mühle micronisiert den Staub so, dass die Kontaktfläche vergrößert und die Reaktion begünstigt wird.

Der mit neutralisierenden Reagens gemischte Rauch, erreicht den Schlauchfilter über einen Weg, der eine angemessene Kontaktzeit garantiert, um die Vollendung der Reaktion zu sichern.

Innerhalb dieses Filters erfolgt die Abscheidung der Produkte der Reaktion aus der Gasströmung, die Reaktionsprodukte werden dann in einem Big-Bag unterhalb des Filters gesammelt.

Viertes Filtrierstadium
Der aus dem Neutralisierungssystem austretende Rauch wird an eine Aktivkohlefilter gesandt.

Der Aktivkohlefilter ist mit einem Regenerierungssystem bauseitig mit Warmluft ausgestattet.