SwingTherm® Bi-Kat

To nazwa reaktora katalitycznego dopalającego zanieczyszczenia organiczne z przemysłowych gazów odlotowych oraz powietrza, a także nazwa klasycznej formy procesu opartego na pracy tego reaktora. Poza instalacjami SwingTherm® Bi-Kat, reaktor ten stanowi podstawowe urządzenie właściwie we wszystkich pozostałych metodach oczyszczania gazów oferowanych przez Laboratorium Katalizy Stosowanej SwingTherm®, tj. ADSO, EKOS, DE, ME. Posiada on dwa różne złoża katalityczne. Zainicjowanie reakcji katalitycznej zachodzi na złożu katalizatora platynowego po czym dalszy proces utleniania przejmuje złoże katalizatora tlenkowego. Współpraca tych dwóch złóż prowadzi do bardzo wysokiego stopnia oczyszczania. Układ taki jest ponadto tańszy i bardziej odporny na zatrucia związkami nieorganicznymi, mogącymi występować w gazach poprodukcyjnych. Metoda ta wykorzystuje ciepło reakcji dzięki czemu charakteryzuje się niskim zużyciem energii (autotermia). Technologia ta została również wykorzystana w przenośnych konwerterach katalitycznych SwingTherm® Bi-Kat X-X. Różnice w działaniu i konstrukcji pomiędzy poszczególnymi metodami polegają przede wszystkim na ich wydajności oraz zastosowanym złożu katalizatora.

Metoda SwingTherm® Bi-Kat różni się od tradycyjnych metod katalitycznego oczyszczania gazów m.in. tym, że:
    - kierunek strumienia gazu płynącego przez złoże katalizatora jest cyklicznie zmienny;
    - złoże katalizatora jest umieszczone pomiędzy dwiema warstwami wypełnienia ceramicznego regenerującymi ciepło;
    - ciepło dostarcza się do strumienia gazów nie przed złożem katalizatora, ale do jego środkowej części.

 

Schemat oczyszczania gazów metodą Swingtherm Bi-Kat.
1- wentylator, 2- zawór rozrządu gazu, 3- grzałki elektryczne, 4- złoże regeneratora ciepła,
5- złoże katalizatora platynowego, 6- złoże katalizatora tlenkowego.

Badania i praktyczne zastosowania potwierdziły możliwość szerokiego zastosowania reaktora w przemyśle. Znalazł on szczególne zastosowanie do dopalania substancji organicznych z lakierni (rozpuszczalniki organiczne oraz produkty rozkładu żywic lakierniczych), a także przy drukowaniu, powlekaniu, laminowaniu i klejeniu, wędzeniu w komorach wędzarniczych czy też przy usuwaniu oparów po suszarkach tytoniu. Proces SwingTherm® Bi-Kat stosuje się również m.in. w przemyśle chemicznym, elektrochemicznym, rafineryjnym.

Przykłady zastosowania metody SwingTherm® Bi-Kat

Źródło emisji

Zanieczyszczenie

Procesy impregnacyjne

rozpuszczalniki organiczne

Suszarnie lakiernicze

ksylen, alkohole, ketony, benzen, toluen, ksylen,

Emaliernie

krezol, glikole, estry, alkohole alifatyczne,

Suszarnie opakowań blaszanych

węglowodory

Destrukcja kości zwierzęcych i pierza

aminy, tłuszcze, merkaptany

Suszarnie karoserii samochodowych

metanol

Rozlewnie lakierów

rozpuszczalniki organiczne

Adsorbery węglowe w przemyśle uszczelek gumowych

benzyna

Komory do sezonowania elementów mebli po lakierowaniu

rozpuszczalniki

Suszarnie produktów chemicznych

rozpuszczalniki

Kuchnie restauracji

opary ze smażenia, gotowania

Chłodnie i przechowalnie

produkty starzenia, gnicia

Pomieszczenia biurowe

dym, zapachy, spaliny samochodowe

Badania przeprowadzone przez ekspertów szwedzkiej firmy SAMHALL, Ochronę Środowiska w Polsce jak również specjalistyczne laboratoria, wykazały skuteczność dopalania odgazów poprodukcyjnych ze związków organicznych w zakresie 90-96%. Wysoki stopień konwersji uzyskiwano przy niskim zużyciu energii. Władze Ochrony Środowiska uznały te instalacje jako jedne z najskuteczniejszych.

Łącznie z innymi gałęziami przemysłu w kraju i na świecie wykonano ponad 250 takich instalacji w tym ok. 60 instalacji wybudowało Laboratorium Katalizy Stosowanej SwingTherm® (Stocznia Gdynia 2 x 15 000 m3/h, Rafineria Gdańska 6000 m3/h - po 7 latach wykazywała 96%-ową konwersję zanieczyszczeń - bez remontu kapitalnego, Tatravagonka - Słowacja 2 x 6 000 m3/h, Zakłady Azotowe Tarnów - Mościce 1 000 m3/h - utleniająca opary formaldehydu w pełnej autotermii).
Proces SwingTherm® Bi-Kat jest jedną z najlepszych i najtańszych metod oczyszczania gazów poprodukcyjnych pod warunkiem, że na instalację podawane są gazy o stężeniach substancji organicznych powyżej 0,5 g/m3

Przy stężeniach niższych należy substancje organiczne z gazów poprodukcyjnych zatężać na węglu aktywnym i zdesorbowane utleniać w reaktorach katalitycznych celem uzyskania stanu autotermii (SwingTherm® ADSO). Przy dużej ilości w oczyszczanych gazach cząstek stałych czy też mgieł lub zawiesin, do ich usunięcia stosowany jest dodatkowo filtr FIS lub kurtyna katalityczna. Zastosowanie sterowników automatycznych przy prowadzeniu procesu SwingTherm® pozwoliło na precyzyjną współpracę z procesem technologicznym Inwestora. Proces przebiega w zamkniętej aparaturze nie zanieczyszczając wody, gleby ani atmosfery natomiast głównymi produktami utlenienia są CO2 i H2O.
W typoszeregu reaktorów (300-30000 m3/h) z katalizatorami platynowymi i tlenkowymi w zakresie temperatury (300 - 400°C) osiągnięto stopień oczyszczenia powietrza z substancji organicznych większy niż 96 %.

Naprzeciw wyzwaniom i bardziej zaostrzonym przepisom w ochronie środowiska wychodzi nowy wieloczłonowy reaktor katalityczny (opatentowany w 1998 roku). Budowa tego typu reaktorów sprzyja większej konwersji (nawet do 97 %). Otwiera to Inwestorowi możliwości rozbudowy instalacji o następny człon w ramach zwiększenia produkcji, a także do dostosowania się do większych wymogów Unii Europejskiej. Reaktory te można rozbudowywać o kolejne moduły.

Dostarczane przez nas instalacje SwingTherm® Bi-Kat odznaczają się następującymi zaletami:
    - zwarta budowa i łatwość podłączenia do pracujących instalacji a nawet do kominów wylotowych
    - niski koszt eksploatacyjny (małe zużycie energii)
    - duża skuteczność dopalania zanieczyszczeń
    - praca w cyklu automatycznym bez konieczności ciągłego nadzorowania
    - możliwość stabilnego prowadzenia procesu utylizacji gazów (odzysk ciepła)
    - niski koszt jednostkowy procesu oczyszczania
    - spełniają normy Ochrony Środowiska
    - nie wytwarzają ścieków i popiołów

Typoszereg instalacji SwingTherm® Bi-Kat 600 do 15 000 m3/h podłączonych do wyciągów.

Typ

Wydajność [m3/h]

Pobór mocy [kWh]

Gabaryty [m]

Masa [kg]

Swingtherm
Bi-Kat X

Nominalna

Max.

Grzałki rozruch

Grzałki eksploatacja

Wentylator

Szer.

Dł.

Wys.

Reaktor + zawór

0,6

600

700

9,0

4,5

1,5

0,7

1,5

1,9

550

1,0

1 000

1 350

14,0

7,0

2,0

1,3

2,5

2,4

960

1,5

1 500

1 650

20,0

10,0

2,5

1,3

2,5

2,7

1 700

2,5

2 500

3 000

24,0

12,0

4,0

1,6

2,7

2,7

2 900

4,0

4 000

4 500

36,0

16,0

5,5

2,4

3,3

3,0

5 500

6,0

6 000

7 500

50,0

24,0

7,5

2,5

3,3

3,6

6 500

9,0

9 000

9 500

65,0

36,0

12,5

4,5

7,0

3,5

10 000

12,0

12 000

13 000

76,0

48,0

18,5

4,5

7,0

4,0

13 500

15,0

15 000

16 000

95,0

60,0

22,5

4,5

7,0

4,7

15 500

 

 

 

SwingTherm® ADSO

Metoda ta stanowi rozbudowany wariant SwingTherm® Bi-Kat. Znajduje ona zastosowanie przede wszystkim przy uciążliwych zanieczyszczeniach o niskich stężeniach (gł. odory), których usuwanie metodą SwingTherm® Bi-Kat mogłoby być nieekonomiczne (brak autotermii, a co za tym idzie zbyt duże zużycie energii). Metoda ta polega na tym, że powietrze / gazy odlotowe zawierające lotne substancje organiczne przepuszcza się przez adsorbery z węglem aktywnym. Na warstwie węgla aktywnego adsorbowane są zanieczyszczenia, natomiast czyste powietrze kierowane jest do atmosfery. Gdy węgiel aktywny ulegnie nasyceniu, przez adsorber przepuszcza się strumień powietrza stopniowo zwiększając jego temperaturę. Ciepłe powietrze desorbuje związki organiczne z powierzchni węgla (regeneracja), które następnie kierowane są do reaktora katalitycznego SwingTherm® Bi-Kat, gdzie ulegają pełnemu utlenieniu do pary wodnej i dwutlenku węgla. Gdy stężenie substancji w powietrzu podczas desorpcji obniży się poniżej pewnej wartości zadanej, wówczas następuje chłodzenie adsorbera zimnym powietrzem i włączenie go w tryb adsorpcji (powtórzenie całego cyklu), a regeneracji poddaje się następny adsorber. Istnieje możliwość zastosowania różnych konfiguracji tej metody. Ze względu na koszty eksploatacyjne reaktor SwingTherm® Bi-Kat może pracować w cyklu ciągłym lub okresowym (tylko podczas procesu desorpcji zanieczyszczeń). Proces jest energooszczędny i zapewnia skuteczność dopalania powyżej 96%.

 


O firmie | Kontakt | Lista referencyjna | Dr inż. J. Wojciechowski
Bi-Kat X | Bi-Kat X-X | EKOS | ADSO | AD | DE | ME