Beseitigung von FCKW: Kombination Plasmabrenner und Wäscher
SemiAn Technology wird in Europa vertreten durch:
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Die Abgasreinigung durch thermische Spaltung von toxischen Komponenten und anschließende Wäsche des Abgases hat sich bewährt. In den meisten Fällen wird von SemiAn für diese Brenner-Wäscher-Anlagen eine elektrische Heizung des Brenners eingesetzt. Die Vorteile liegen in der geringen Störanfälligkeit und hohen Betriebssicherheit des Brenners.
Fluorchlorkohlenwasserstoff FCKW wie Trichlorfluormethan CCl3F,
Dichlordifluormethan CCl2F2,
Dichlorfluormethan CHCl2F,
Trichlortrifluorethan CClF2-CCl2F,
Dichlortetrafluorethan CClF2-CClF2
(um nur ein paar Beispiele zu nennen), sowie Fluorkohlenwasserstoffe FKW wie Tetrafluorkohlenstoff
CF4 oder Hexafluorethan C2F6 und andere
inerte Fluoride wie Schwefelhexafluorid SF6 sind sehr stabile,
inerte und daher für den Menschen ungiftige Verbindungen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass
diese Verbindungen die Ozonschicht der Erde schädigen und damit zur globalen Erderwärmung wesentlich beitragen.
Daher wurde der Gebrauch dieser Verbindungen stark eingeschränkt. Für Prozesse, bei denen der Einsatz
von FCKW, FKW oder SF6 notwendig ist, muss eine Entfernung dieser Verbindungen aus dem Abgas durchgeführt
werden. Aufgrund der großen Stabilität von Fluorchlorkohlenwasserstoffen FCKW, genügt jedoch ein
elektrischer Brenner, mit dem Temperaturen bis ca. 1000°C erreicht werden können nicht mehr.
Es werden Plasmabrenner eingesetzt, die aufgrund der hohen Temperaturen und der hohen Reaktivität das FCKW spalten können.
Ein Plasma ist ein Gas, in dem die Energie der einzelnen Atome so hoch ist, dass sich Elektronen vom Rumpf lösen.
Es existieren nebeneinander positive Ionen und freie Elektronen und Plasma ist daher elektrisch leitend.
Durch Hochspannung wird eine Elektronenüberschlag zwischen zwei Elektroden erzeugt, die eine Lichtbogen generieren.
Durchströmende Druckluft erzeugt eine Plasmaflamme, die im Inneren sehr hohe Temperaturen aufweist, chemisch sehr reaktiv ist
und sich daher für die Spaltung auch inerter Verbindungen gut eignet.
Bei der Spaltung von FCKW, FKW oder SF6 unter Zusatz von Luft bzw. Sauerstoff entsteht neben Kohlendioxid
auch Fluorwasserstoff HF, Fluor F2, Chlorwasserstoff HCl und Chlor Cl2.
Alle diese Verbindungen sind wasserlöslich und können über einen nachgeschalteten Wäscher,
der evt. mit einer Neutralisierung versehen ist, aus dem Abgas entfernt werden.
Das Wasser wird über einen Zirkulationstank umgewälzt, der optional
gekühlt werden kann. Nach diesem Schritt verbleibende Feuchtigkeit wird in
einem Entfeuchter entfernt.
Die Plasma-Scrubber unterscheiden sich äußerlich kaum von den normalen Brenner-Wäscher-Modellen SBW. Alle wesentlichen Bestandteile sind aus Edelstahl gefertigt, der Reaktor selbst besteht aus Inconel und die Umwälzpumpe ist Teflon-beschichtet. Die Steuerung erfolgt über eine PLC. Die Bedienung und Visualisierung erfolgt über einen TFT Monitor. Optional ist eine zentrale Steuerungseinheit erhältlich, auf der der Zustand aller angebundenen Abgasreiniger angezeigt werden kann. Eine Vielzahl von Sicherheitsfunktionen, Interlocks und Leckkontrollsystemen sind installiert. Die Standfläche der Anlagen sind minimiert worden, um die Betriebskosten der Anlage so gering wie möglich zu halten. Die Größe unsere Abgasreiniger ist auf Gasflüsse von ca. 100 - 1.200 slm bzw. 6 - 72 m3/h ausgelegt.
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Abgasreiniger |
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SBW200 |
Plasmabrenner |
Der beschriebene Plasmabrenner stammt von der Fa. ATU, Korea und kann auch separat für andere Anwendungen angeboten werden, bei denen hohe Temperaturen erforderlich sind.
