Abfallverbrennung Brennkammern – ein Fall für den Spezialisten

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Bei Produktionsprozessen der chemischen und pharmazeutischen Industrie entstehen gasförmige und flüssige Rückstände, die bevorzugt in dezentralen Verbrennungsanlagen entsorgt werden. Bei diesen Rückständen handelt es sich meist um hochkalorische Gase und Lösungen mit hohen Konzentrationen an organischen Inhaltsstoffen. Die Komplexität der oft toxischen Inhaltsstoffe erfordert den Einsatz spezieller Konstruktionen im Bereich des Verbrennungsprozesses.

Das gilt für die Brennkammer selbst, aber auch für die nachgeschaltete Rauchgaswäsche und die Wärmerückgewinnung. Die Firma Dürr kann für jeden Prozess- und Anwendungsfall die richtige Anlage planen und realisieren. Dies erfolgt bei speziellen Anwendungen auch durch die Einbindung von Kooperationspartnern. Bei der Verbrennung von Salzlösungen kooperiert Dürr mit der Caloric Anlagenbau; bei siliziumhaltigen Verbindungen ist die RVT Process Equipment mit im Boot.

Spezielle Auslegung der Brennkammer

Ein wichtiger Anwendungsfall sind Halogenhaltige Abfälle, wie sie etwa bei der Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und Pestiziden oder von Epoxidharzen entstehen. Wer halogenierte Rückstände verbrennen will, muss beachten, dass er neben den normalen Oxidationsprodukten wie Kohlendioxid und Wasser auch mit anorganische Stoffe zu kämpfen hat: Halogenwasserstoffe und elementare Halogene. Das erfordert eine spezielle Auslegung der Brennkammer, die üblicherweise mit keramischen Steinen ausgekleidete ist. Da die keramische Auskleidung nicht diffusionsdicht ist, dringen die gebildeten Halogenwasserstoffe in das Mauerwerk der Brennkammer ein und kommen so auch mit dem metallischen Brennkammermantel in Kontakt.

Die innere Auskleidung und die äußere Isolierung der Brennkammer müssen deshalb so bemessen werden, dass eine Taupunktunterschreitung von Halogenwasserstoffen verhindert wird. Oft wird auf eine äußere Isolierung verzichtet und die Brennkammer außen nur mit einem metallischen Lochblech als Berührungsschutz versehen. Dieses Konzept ermöglicht eine einfache Temperaturüberwachung am Stahlmantel und damit eine frühzeitige Erkennung von Schäden an der Ausmauerung.

Als keramische Auskleidung werden in der Regel Steine aus Oxidkeramik mehrlagig in die Brennkammer eingebracht. Für die feuerseitigen Lagen werden Steine mit hohem Anteil an Aluminiumoxid verwendet. Bei der Dimensionierung der Auskleidung ist zu beachten, dass eine keramische Auskleidung gegen Fluorwasserstoff nicht beständig ist. Fluorwasserstoff reagiert mit dem in der Ausmauerung enthaltenen Siliziumdioxid und zerstört damit langfristig den Werkstoff. Die Auskleidung einer Brennkammer, die zur Entsorgung von fluorhaltigen Stoffen eingesetzt wird, hat deshalb nur eine begrenzte Lebensdauer.

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