Regenerative Fotooxidation zur Entfernung von VOC aus Abluft

Die Reduzierung von VOC (Volatile Organic Compounds) in Abluftströmen stellt viele Betriebe vor besondere Herausforderungen. Gerade bei großen Volumenströmen mit geringen Schadstoffkonzentration kann die Reinigung mit konventionellen Verfahren hohe Kosten verursachen.
Das Verfahren der regenerativen Fotooxidation bietet hier eine kostengünstige und sichere Alternative zu Aktivkohlefiltern, RTO-Anlagen, und anderen herkömmlichen Abluftreinigungssystemen. Erfahren Sie im Folgenden mehr zur regenerativen Fotooxidation, wie durch den Prozess der Adsorption die Energieeffizienz gesteigert wird und welche weiteren Vorteile der Einsatz von UV-Licht bietet.

Die Eliminierung der flüchtigen organischen Bestandteile aus Abluft basiert bei dem Verfahren der regenerativen Fotooxidation auf der Kombination eines Adsorbers und einem nachgeschalteten UV-Reaktor.

Zuerst wird der belastete Rohgasstrom über einen Partikelfilter und bei Bedarf über einen Tropfenabscheider geführt, danach gelangt die Abluft auf den Adsorber. Als Adsorptionsmittel wird Zeolith oder Spezialaktivkohle verwendet. Der Adsorber kann als Festbettreaktor mit diskontinuierlicher Regeneration oder als Adsorptionsrad mit kontinuierlicher Regeneration ausgeführt werden.

Nach dieser Behandlungsstufe wird die gereinigte Abluft über einen Kamin an die Umgebung abgegeben und entspricht den gesetzlichen Vorgaben der TA-Luft und der BImSchV.

Der eigentliche Abbau der Schadstoffe erfolgt durch Desorption und anschließende Oxidation im UV-Reaktor. Im Falle der Festbettfilter werden die Schadstoffe diskontinuierlich desorbiert, während beim Einsatz eines Adsorptionsrades die Desorption kontinuierlich in einem Segment des rotierenden Rades erfolgt.

Im sekundären Regenerationskreislauf werden die Schadstoffe um den Faktor 10 – 20 aufkonzentriert, gelangen zuerst in den UV-Reaktor und anschließend in die katalytische Oxidation, wo sie im Idealfall bis zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) abgebaut werden. Der deutlich geringere Volumenstrom des Sekundärkreislaufes und die höhere Konzentration der Schadstoffe gegenüber dem Rohgasstrom ermöglichen eine kompaktere Auslegung der nachfolgenden Oxidationsverfahren. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen können dadurch sowohl die Investitionskosten als auch die Kosten für den Betrieb und Wartungen deutlich reduziert werden.

Die bei der Oxidation freiwerdende Reaktionsenergie wird mit Hilfe eines Wärmetauschers zur Erwärmung der Desorptionsluft genutzt. Überschüssige Reaktionswärme kann mittels eines weiteren Wärmetauschers ausgekoppelt und als Prozesswärme genutzt werden, was die Effizienz des Gesamtsystems weiter steigert.

Die wesentlichen Vorteile der regenerativen Fotooxidation gegenüber konventionellen Verfahren sind:

• Geringere Investitionskosten
• Niedrigere Betriebskosten
• Sicherer Schadstoffabbau auch bei wechselndem Volumenstrom oder schwankender Schadstofffracht (Dynamische Fahrweise)

Ein weiterer Vorteil der regenerativen Fotooxidation besteht in der Skalierbarkeit des Systems. Bei produktionsbedingten wachsenden Volumenströmen oder ansteigenden Schadstoffkonzentrationen lässt sich das System modular erweitern und nachrüsten.

Besonders geeignet ist die regenerative Fotooxidation für Abluftströme aus der chemischen und petrochemischen Industrie, aus lackverarbeitenden Prozessen, der Pharmazie sowie der Altlastensanierung mit Bodenluftabsaugung.