DE102008047283A1 - Anlage und Verfahren zur Dampferzeugung und Wärmerückgewinnung aus Desorbatwärme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Dampferzeugung, die für die Regeneration der Aktivkohlefilter von industriellen Abluftreinigungseinheiten eingesetzt wird. Die Anlage ist besonders für den Einsatz in Tiefdruckereien geeignet. Bei der Anlage ist erstens zwischen dem Dampferzeuger (1) und dem Dampfeinlass (5.1) ein Dampfspeicher (4) eingebracht, zweitens eine Dampfsparanlage, die aus einem Verdampfer (6) und einem Brüdenverdichter (3) besteht, und drittens ein aus einem Wärmeübertrager (7), einem zweiten Dampfspeicher (8) und einem Brüdenverdichter (9) aufgebautes Wärmerückgewinnungssystem eingesetzt. Viertens ist die Anlage mit einer Wärmepumpe (13) ausgestattet, die einem Kühlwassersammelbehälter (12) eines Kühlturms (11) Wärme entzieht. Mit dem Verfahren kann Dampf mit vergleichsweise geringem Primärenergieeinsatz erzeugt werden. Die Abwärme, die bei der prozessbedingt erforderlichen Abkühlung des Dampfs abgeführt werden muss, wird auch zum Beheizen der angrenzenden Industriegebäude, zur Erzeugung von Warmwasser und zur Gewinnung von Strom genutzt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Dampferzeugung, die für die Regeneration der Aktivkohlefilter von industriellen Abluftreinigungseinheiten eingesetzt wird. Die Anlage ist besonders für den Einsatz in Tiefdruckereien geeignet. Mit dem Verfahren kann Dampf mit vergleichsweise geringem Primärenergieeinsatz erzeugt werden. Die Abwärme, die bei der prozessbedingt erforderlichen Abkühlung des Dampfs abgeführt werden muss, wird außerdem zum Beheizen der angrenzenden Industriegebäude, zur Erzeugung von Warmwasser und zur Gewinnung von Strom genutzt.
• In Betrieben der lösemittelverarbeitenden Industrie, wie z. B. Tiefdruck-, Halbleiter-, Beschichtungs- und Extraktionsbetriebe sowie Betriebe zur Herstellung von Viskosefasern, Acetatseide, Filmen, Folien, Klebeband, Dichtungsmaterialien, Isolierstoffen, Gummiwaren, Kunstleder und wiederbespielbaren CDs, entsteht bei der Produktion lösemittelhaltige Abluft. Bevor diese an die Umgebung abgegeben werden darf, müssen aus dieser die Lösemittel entfernt werden.
• Zur Reinigung der lösemittelhaltigen Abluft und zur gleichzeitigen Rückgewinnung der Lösemittel werden Aktivkohlefilter eingesetzt. Die Aktivkohlefilter können eine bestimmte Menge an Lösemittel aufnehmen. Beladene Aktivkohlefilter sind nicht mehr in der Lage, die Lösemittel vollständig aus der Luft zu entfernen; das Lösemittel beginnt „durchzubrechen”. Spätestens dann muss der Aktivkohlefilter regeneriert werden.
• Zur Regeneration wird der Aktivkohlefilter entgegengesetzt zur Beladerichtung mit Wasserdampf durchströmt, die Aktivkohle wird auf ca. 100°C erhitzt und der Wasserdampf desorbiert die Lösemittel. Das Gemisch aus Wasser und Lösemitteldampf wird abgekühlt. Schließlich werden die meist wasserunlöslichen Lösemittel mit einem Abscheider bzw. wasserlösliche Lösemittel durch Rektifikation vom Wasser getrennt.
• In Tiefdruckereien wird für den Druckprozess Toluol als Farbzusatzstoff eingesetzt. Das Toluol verflüchtigt sich beim Trocknen der Farbe und vermischt sich mit der Luft. Hierdurch entstehen große Mengen an toluolbelasteter Abluft, die über ein Belüf tungssystem abgesaugt und mit Aktivkohlefiltern gereinigt werden muss. Um eine vollständige Reinigung der Abluft zu gewährleisten, müssen die Aktivkohlefilter bei voller Auslastung der Druckerei mehr als zehnmal am Tag regeneriert werden.
• Üblicherweise wird bei der Abkühlung des Wasserdampf-Toluol-Gemisches (Desorbat) nur ein kleiner Teil der dabei abgegebenen Wärme für Heizzwecke zurückgewonnen; zur vollständigen Kondensation des Desorbats wird der Großteil der Wärme über Kühltürme an die Umgebung abgegeben. Bei den heutigen Tiefdruckereien kann deshalb der Anteil der Energiekosten für die Lösemittelrückgewinung an den gesamten Energiekosten ca. 20% betragen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Wasserdampferzeugung, die für die Regeneration der Aktivkohlefilter industrieller Abluftreinigungseinheiten eingesetzt wird, zu finden, die es ermöglicht, den Dampf mit vergleichsweise geringem Primärenergieeinsatz zu erzeugen. Mit der Anlage soll zudem ein großer Anteil der bei der prozessbedingten Abkühlung des Desorbats abzuführenden Abwärme zum Beheizen der angrenzenden Industriegebäude sowie zur Erzeugung von Warmwasser und Strom genutzt werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3 sowie 5 und 6.
• Ausgegangen wird von einer Anlage, mit der Dampf für die Regeneration von Aktivkohlefiltern, die in industriellen Abluftreinigungseinheiten eingesetzt werden, erzeugt wird. Die Anlage ist besonders vorteilhaft für Druckereien, die mit dem Tiefdruckverfahren arbeiten, da dort die Abluft von großen Mengen des als Farbzusatzstoff verwendeten Toluols gereinigt werden muss, d. h. die Aktivkohlefilter sind bei voller Auslastung der Druckerei ca. alle zwei Stunden zu regenerieren. Die Anlage umfasst einen Dampferzeuger, mindestens einen Dampfspeicher, einen Kühlturm und die Abluftreinigungseinheit. Die Abluftreinigungseinheit ist mit einem Dampfein- und Dampfauslass ausgestattet, die zu deren Regeneration ein Durchspülen der Aktivkohlefilter mit Dampf ermöglichen. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleis ten, ist die Abluftreinigungseinheit mit mehreren Aktivkohlefiltern ausgestattet, die wechselweise regeneriert und zur Reinigung der Luft eingesetzt werden.
• Der Dampferzeuger wird nicht ausschließlich für die Regeneration der Aktivkohlefilter, sondern auch zur Bereitstellung von Dampf und Warmwasser für andere Produktionsschritte und zur Unterstützung der Heizungsanlagen der angrenzenden Industriegebäude genutzt. Er ist deshalb über einen dritten Dampfspeicher an das Heizungsnetz und an die übrigen Dampf-/Warmwasserverbraucher der Produktionsstätte angekoppelt.
• Nach Maßgabe der Erfindung ist die Anlage, gegenüber herkömmlichen Anlagen, mit vier zusätzlichen Modulen ausgestattet, mit denen die zur Dampferzeugung benötigte Primärenergie gesenkt und eine wesentlich verbesserte Nutzung der Restwärme des zur Regeneration der Aktivkohlefilter verwendeten Dampfes erzielt wird.
• Erstens ist zwischen dem Auslass des Dampferzeugers und dem Einlass der Abluftreinigungseinheit ein erster Dampfspeicher eingebracht. Hierdurch wird die Dampfmenge, die der Dampferzeuger pro Zeit bereitstellen muss, abgepuffert; d. h. in den Zeiten, in denen kein Aktivkohlefilter regeneriert werden muss und in denen auch der übrige Dampfverbrauch gering ist, wird der Dampfspeicher beladen. Verbrauchsspitzen werden dann durch Entnahme aus dem Dampfspeicher abgefangen. Im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen können deshalb Dampferzeuger mit geringerer Dampfleistung eingesetzt werden.
• Zweitens ist die Anlage mit einer Dampfsparanlage ausgestattet, die sich aus einem Zwangsumlaufverdampfer oder einem Fallfilmverdampfer und einem Brüdenverdichter, vorzugsweise einem Dampfstrahlverdichter, zusammensetzt. Dampfstrahlverdichter sind sehr gut für eine diskontinuierliche Dampferzeugung, wie sie in Tiefdruckereien erforderlich ist, geeignet. Für Anwendungen, bei denen weitgehend kontinuierlich Dampf erzeugt wird, können als Alternative auch mechanische Brüdenverdichter eingesetzt werden.
• Der Verdampfer (Zwangsumlauf- oder Fallfilmverdampfer) ist jeweils mit einem Ein- sowie einem Auslass für Speisewasser und für das aus der Abluftreinigungseinheit austretende Desorbat (Toluol-Wasserdampfgemisch) versehen. Der nach dem Bernoulli-Prinzip arbeitende Dampfstrahlverdichter besitzt jeweils einen Ein- und einen Auslass für Prozessdampf und einen Sauganschluss.
• Mit Hilfe der Dampfsparanlage wird die Wärme des aus der Abluftreinigungseinheit austretenden Desorbats zur Erzeugung von Prozessdampf genutzt. Dieser wird dem Dampfeinlass der Abluftreinigungseinheit zugeführt. Mit der Dampfsparanlage kann so ca. 40% des ursprünglich eingesetzten Dampfes zurückgewonnen werden.
• Berechnungen zeigen, dass beim Einsatz von Fallfilmverdampfern etwas höhere Rückgewinnungsraten erzielt werden als bei Zwangsumlaufverdampfern. Grund hierfür ist eine gleichmäßigere Benetzung der röhrenförmig ausgeführten Wärmetauscherflächen. Andererseits haben die Zwangsumlaufverdampfer den Vorteil, dass das Wasser nicht wie beim Fallfilmverdampfer aktiv auf die volle Höhe (Oberseite des Fallfilmverdampfers) gepumpt werden muss, sondern lediglich die im System auftretenden Druckdifferenzen ausgeglichen werden müssen.
• Zur Einbindung der Dampfsparanlage ist der Desorbat-Einlass des Verdampfers mit dem Auslass der Abluftreinigungseinheit, der Dampfauslass des Verdampfers mit dem Sauganschluss des Dampfstrahlverdichters, der Prozessdampf-Einlass des Dampfstrahlverdichters mit dem Dampferzeuger und der Prozessdampf-Auslass mit dem Einlass der Abluftreinigungseinheit verbunden.
• Drittens ist in der Anlage ein Wärmerückgewinnungssystem, das der Dampfsparanlage nachgeschaltet ist, integriert. Das Wärmerückgewinnungssystem besteht aus einem Wärmeübertrager, einem zweiten Dampfspeicher und einem Brüdenverdichter. Der Wärmeübertrager besitzt je einen Ein- sowie Auslass für Desorbat und für Wasser, der Dampfspeicher einen Einlass zum Beladen und zwei Auslässe. Der eine Auslass dient zur Entnahme von kühlerem Wasser am Boden des Speichers, der andere dient der Entnahme von Dampf und reicht entsprechend in die Gasphase im Dampfspeicher. Der Brüdenverdichter, der bevorzugt mehrstufig, d. h. mit mehreren Verdichterlaufrädern in Reihe, aufgebaut ist und über eine Zwischenkühlung durch Wassereinspritzung verfügt, ist mit Anschlüssen an jeweils der Saug- und der Druckseite versehen.
• Mit dem Wärmerückgewinnungssystem wird dem Desorbat nach dessen Durchtritt durch die Dampfsparanlage über den Wärmetauscher weitere Wärme entzogen, diese zur Erwärmung von Wasser im zweiten Dampfspeicher genutzt, Dampf aus dem Speicher entnommen und dieser mittels des Brüdenverdichters komprimiert. Der komprimierte Dampf wird dem ersten Dampfspeicher zugeführt, und steht somit für eine Regeneration der Aktivkohlefilter zur Verfügung.
• Zur Integration des Wärmerückgewinnungssystems in die Anlage ist der Desorbat-Einlass des Wärmeübertragers mit dem Desorbat-Auslass des Verdampfers, der Wassereinlass des Wärmetauschers mit dem Wasserauslass des Dampfspeichers, der Wasserauslass des Wärmetauschers mit dem Einlass des Dampfspeichers, die Saugseite des Brüdenverdichters mit dem Dampfauslass des Dampfspeichers und die Druckseite des Brüdenverdichters mit dem Einlass des ersten Dampfspeichers verbunden.
• Viertens ist die Anlage mit einer Wärmepumpe ausgestattet, die verdampferseitig einem Kühlwassersammelbehälter Wärme entzieht und diese zum Beheizen der Gebäude der Industrieanlage und zur Bereitstellung von Warmwasser sowie ggf. Prozessdampf auf ein höheres Temperaturniveau hebt; dadurch wird eine Rückkühlung des Kühlwassers erreicht. Falls die Rückkühlung durch die Wärmepumpe nicht ausreicht, wird zusätzlich ein Kühlturm eingesetzt.
• Der für die Kondensation des Desorbats eingesetzte Wärmetauscher verfügt über je einen Ein- sowie Auslass für das Desorbat und für Kühlwasser, der Kühlturm über einen Vor- sowie einen Rücklauf und der Kühlwassersammelbehälter über einen Ein- sowie Auslass für Kühlwasser und für die Rückkühlung über den Verdampfer der Wärmepumpe.
• Die Ankopplung der Wärmepumpe an die aus Wärmetauscher, Kühlturm und Kühlwassersammelbehälter gebildete Kondensationseinheit wird dadurch erreicht, dass der Desorbat-Einlass des Wärmetauschers für die Kondensation mit dem Desorbat-Auslass des Wärmetauschers (Wärmerückgewinnungssystem), der Desorbat-Auslass des Wärmetauschers für die Kondensation mit dem Lösungsmittelabschei der, der Kühlwasser-Einlass des Kühlwassersammelbehälters mit dem Kühlwasser-Auslass des Wärmetauschers (Kondensation), der Kühlwasser-Auslass des Kühlwassersammelbehälters mit dem Kühlwasser-Einlass des Wärmetauschers (Kondensation), der Verdampferkreis-Einlass des Kühlwassersammelbehälters mit dem Verdampferkreis-Auslass der Wärmepumpe und der Verdampferkreis-Auslass des Kühlwassersammelbehälters mit dem Verdampferkreis-Einlass der Wärmepumpe verbunden ist. Der Kühlturm wird zugeschaltet, indem der Kühlwasser-Einlass des Wärmetauschers (Kondensation) mit dem Rücklauf des Kühlturms und der Kühlwasser-Auslass des Wärmetauschers (Kondensation) mit dem Vorlauf des Kühlturms durch Ventile verbunden wird.
• Als Wärmepumpe wird bevorzugt eine mit Kohlendioxid betriebene Wärmepumpe mit ein oder zwei Gaskühlern eingesetzt. Bei einer Wärmepumpe mit zwei Gaskühlern wird Wasser auf zwei verschiedene Temperaturniveaus erhitzt. Das hat den Vorteil, dass die Prozessschritte und der Heizungskreislauf für die Gebäude jeweils mit Wasser mit geeigneter Temperatur versorgt werden können. Alternativ dazu können, insbesondere dann, wenn mit der Wärmepumpe vor allem der Heizungskreislauf versorgt werden soll, auch konventionelle Wärmepumpen eingesetzt werden.
• Vorteilhafterweise ist zwischen dem Auslass des Dampferzeugers und dem ersten Dampfspeicher sowie zwischen dem Auslass des Dampferzeugers und dem dritten Dampfspeicher jeweils eine Gasturbine eingebracht, wodurch der Dampfstrom in die Dampfspeicher zur Erzeugung von elektrischem Strom entspannt wird.
• In einer vorteilhaften Ausführung wird als Dampferzeuger ein Blockheizkraftwerk eingesetzt. Die Abwärme der Verbrennungsgase, die eine Temperatur von über 400°C haben, wird dabei direkt zur Dampferzeugung genutzt. Mit der Abwärme des Motors, der eine Temperatur von ca. 90°C hat, wird Wasser erhitzt und dieses mit Hilfe eines nachgeschalteten Brüdenverdichters im Unterdruck verdampft.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; hierzu zeigt die Figur ein Schaltschema der Anlage zur Dampferzeugung.
• Wie aus der Figur ersichtlich, werden mit dem Dampferzeuger 1 zwei Verbrauchereinheiten versorgt, nämlich erstens die Einheit zur Regeneration der Aktivkohlefilter der Abluftreinigungseinheit 5 und zweitens die Einheit, die die übrigen Dampfverbraucher 16 des Industriebetriebs und das Heizungsnetz 18 für die angrenzenden Industriegebäude versorgt.
• In der Einheit zur Regeneration der Aktivkohlefilter in der Abluftreinigungseinheit 5 wird Dampf vom Dampferzeuger 1 durch die zur Stromerzeugung dienende Gasturbine 2 in den ersten Dampfspeicher 4 geleitet. Während der Regeneration der Aktivkohlefilter wird dem Dampfspeicher 4 Dampf entnommen und dem Dampfeinlass 5.1 der Abluftreinigungseinheit 5 zugeführt. Der Dampf nimmt beim Durchtritt durch die Abluftreinigungseinheit 5 Lösungsmittel (Toluol) auf, verlässt als Desorbat (mit Lösungsmittel verunreinigter Dampf) die Abluftreinigungseinheit 5 über deren Dampfauslass 5.2 und strömt über den Desorbat-Einlass 6.1 und den Desorbat-Auslass 6.2 durch den Verdampfer 6. Dabei gibt das Desorbat Wärme an Speisewasser ab, das den Verdampfer 6 über den Speisewasser-Einlass 6.3 und den Dampfauslass 6.4 durchströmt. Der Speisewasserdampf wird vom Dampfstrahlverdichter 3 über den Sauganschluss 3.3 angesaugt, verdichtet und schließlich über den Auslass 3.2 des Dampfstrahlverdichters 3 dem Dampfeinlass 5.1 der Abluftreinigungseinheit 5 zurückgeführt. Der Dampfstrahlverdichter 3 wird über den mit dem Dampferzeuger verbundenen Dampfeinlass 3.1 mit Treibdampf gespeist.
• Nach Verlassen des Verdampfers 6 strömt das Desorbat über den Desorbat-Einlass 7.1 und den Desorbat-Auslass 7.2 durch den Wärmetauscher 7. Dabei wird Wärme vom Desorbat auf Wasser übertragen, das den Wärmetauscher 7 über den Wassereinlass 7.3 und den Wasserauslass 7.4 durchströmt. Das Wasser wird dem als Schichtspeicher aufgebauten Dampfspeicher 8 über den Wasserauslass 8.2 entnommen und diesem nach Durchfluss durch den Wärmetauscher 7 über den Wassereinlass 8.1 wieder zugeführt, wodurch dieser beladen wird. Mittels des mehrstufigen Brüdenverdichters 9, der über Zwischenkühlungen durch Wassereinspritzung verfügt, wird über den Dampfauslass 8.3 des Dampfspeichers 8 Dampf abgesaugt, verdichtet und dem Dampfspeicher 4 zugeführt.
• Nach dem Wärmetauscher 7 strömt das Desorbat über den Desorbat-Einlass 10.1 und den Desorbat-Auslass 10.2 durch den Wärmetauscher 10, der für die Kondensation des Desorbats eingesetzt wird. Gleichzeitig wird der Wärmetauscher 10 mit Kühlwasser über den Kühlwasser-Einlass 10.3 und den Kühlwasser-Auslass 10.4 durchströmt. Das kondensierte Desorbat wird schließlich einem Lösungsmittelabscheider zugeführt.
• Durch den Betrieb der Wärmepumpe 13 erfolgt einerseits eine Rückkühlung des Kühlwassers, anderseits wird die entzogene Wärme von der Wärmepumpe 13 auf ein höheres Temperaturniveau angehoben und dem Heizungsnetz 18 sowie anderen Dampfverbrauchern und Maschinen 17 des Produktionsbetriebs zur Verfügung gestellt.
• Die Rückkühlung erfolgt dadurch, dass wärmeres Kühlwasser aus dem oberen Teil des Kühlwassersammelbehälters 12 über den Verdampferkreis-Auslass 12.3 entnommen und dem Verdampfer der Wärmepumpe 13 über den Verdampferkreis-Einlass 13.1 zugeführt wird. Im Verdampfer wird das Kühlwasser abgekühlt und durch den Verdampferkreis-Auslass 13.2 der Wärmepumpe über den Verdampferkreis-Einlass 12.4 im unteren Teil des Kühlwassersammelbehälters 12 wieder eingeschichtet.
• Nur wenn die Kühlleistung der Wärmepumpe nicht mehr ausreicht, wird zusätzlich der Kühlturm 11 eingesetzt, indem mittels Ventilen der Kühlwasser-Einlass 10.3 des Wärmetauschers 10 mit dem Rücklauf 11.1 des Kühlturms 11 und der Kühlwasser-Auslass 10.4 mit dem Vorlauf 11.2 des Kühlturms 11 mittels Ventilen zusammengeschaltet wird.
• Zur Versorgung der Einheit, die die übrigen Dampfverbraucher 16 des Industriebetriebs und das Heizungsnetz 18 für die angrenzenden Industriegebäude versorgt, wird Dampf über die Gasturbine 14 in den dritten Dampfspeicher 15 geleitet. Bei Bedarf wird dem Dampfspeicher 15 Dampf entnommen, wobei die Dampfverbraucher 16 direkt mit Dampf versorgt werden, während eine Einspeisung der Wärme des Dampfs in das Heizungsnetz mittels des Wärmetauschers 17 erfolgt.

1

Dampferzeuger

2

Gasturbine (Dampfkreislauf f. die Regeneration der Aktivkohlefiltern)

3

Brüdenverdichter/Dampfstrahlverdichter

3.1

Einlass des Dampfstrahlverdichters

3.2

Auslass des Dampfstrahlverdichters

3.3

Sauganschluss des Dampfstrahlverdichters

4

erster Dampfspeicher

5

Abluftreinigungseinheit

5.1

Dampfeinlass der Abluftreinigungseinheit

5.2

Dampfauslass der Abluftreinigungseinheit

6

Verdampfer

6.1

Desorbat-Einlass des Verdampfers

6.2

Desorbat-Auslass des Verdampfers

6.3

Speisewasser-Einlass des Verdampfers

6.4

Dampfauslass des Verdampfers

7

Wärmetauscher

7.1

Desorbat-Einlass des Wärmetauschers

7.2

Desorbat-Auslass des Wärmetauschers

7.3

Wassereinlass des Wärmetauschers

7.4

Wasserauslass des Wärmetauschers

8

zweiter Dampfspeicher

8.1

Einlass des zweiten Dampfspeichers

8.2

Wasserauslass des zweiten Dampfspeichers

8.3

Dampfauslass des zweiten Dampfspeichers

9

Brüdenverdichter

10

Wärmetauscher für die Kondensation des Desorbats

10.1

Desorbat-Einlass des Wärmetauschers (für Kondensation des Desorbats)

10.2

Desorbat-Auslass des Wärmetauschers (für Kondensation des Desorbats)

10.3

Kühlwasser-Einlass des Wärmetauschers (für Kondensation des Desorbats)

10.4

Kühlwasser-Auslass des Wärmetauschers (für Kondensation des Desorbats)

11

Kühlturm

11.1

Rücklauf des Kühlturms

11.2

Vorlauf des Kühlturms

12

Kühlwasservorratsbehälter

12.1

Kühlwassereintritt des Kühlwasservorratsbehälters

12.2

Kühlwasseraustritt des Kühlwasser Vorratsbehälters

12.3

Verdampferkreis-Eintritt des Kühlwasservorratsbehälters

12.4

Verdampferkreis-Austritt des Kühlwasservorratsbehälters

13

Wärmepumpe

13.1

Verdampferkreis-Eintritt der Wärmepumpe

13.2

Verdampferkreis-Austritt der Wärmepumpe

14

Gasturbine (Heizungsnetz für Gebäudeheizung, weitere Dampfverbraucher)

15

dritter Dampfspeicher

16

Dampfverbraucher/Produktionsmaschinen

17

Wärmetauscher für das Heizungsnetz

18

Heizungsnetz

Claims (6)

1. Anlage zur Dampferzeugung für die Regeneration der Aktivkohlefilter von industriellen Abluftreinigungseinheiten, insbesondere solcher, die in Tiefdruckereien zur Reinigung der Abluft von Toluol eingesetzt sind, mit einem Dampferzeuger (1), mindestens einem Dampfspeicher und einem Kühlturm (11), wobei die Abluftreinigungseinheit (5) mit einem Dampfein- (5.1) und einem Dampfauslass (5.2), die ein Durchspülen der Aktivkohlefilter mit Dampf ermöglichen, ausgestattet ist, und der Dampferzeuger (1) zum zusätzlichen Beheizen von Industriegebäuden und zur Bereitstellung von Dampf und Warmwasser für weitere Produktionsschritte über einen Dampfspeicher (15) an das Heizungsnetz und weitere Dampf-/Warmwasserverbraucher der Produktionsstätte angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – sich zwischen dem Auslass des Dampferzeugers (1) und dem Einlass (5.1) der Abluftreinigungseinheit (5) ein erster Dampfspeicher (4) befindet, wobei – eine aus einem Zwangsumlaufverdampfer oder einem Fallfilmverdampfer (6), der mit einem Einlass für Speisewasser (6.3) und einem Auslass für Dampf (6.4) sowie je einem Ein- (6.1) und Auslass (6.2) für das aus der Abluftreinigungseinheit (5) austretende Desorbat versehen ist, und einem Brüdenverdichter, bevorzugt ausgeführt als Dampfstrahlverdichter (3), der einen Ein- (3.1) und Auslass (3.2) für Prozessdampf und einen Sauganschluss (3.3) besitzt, bestehende Dampfsparanlage eingesetzt ist, wobei der Desorbat-Einlass (6.1) des Verdampfers (6) mit dem Auslass (5.2) der Abluftreinigungseinheit (5), der Dampfauslass (6.4) des Verdampfers (6) mit dem Sauganschluss (3.3) des Dampfstrahlverdichters (3), der Prozessdampf-Einlass (3.1) des Dampfstrahlverdichters (3) mit dem Dampferzeuger (1) und der Prozessdampf-Auslass (3.2) mit dem Einlass (5.1) der Abluftreinigungseinheit (5) verbunden ist, und – ein aus einem Wärmeübertrager (7), der je einen Ein- sowie Auslass für Desorbat (7.1, 7.2) und für Wasser (7.3, 7.4) besitzt, einem zweiten Dampfspeicher (8), der einen Auslass (8.1), einen Einlass (8.2) für flüssiges Wasser und einen Dampfauslass (8.3) aufweist, und einem Brüdenverdichter (9) aufgebau tes Wärmerückgewinnungssystem integriert ist, wobei der Desorbat-Einlass (7.1) des Wärmeübertragers (7) mit dem Desorbat-Auslass (6.2) des Verdampfers (6), der Wassereinlass (7.3) des Wärmetauschers (7) mit dem Wassereinlass (8.2) des Dampfspeichers (8), der Wasserauslass (7.4) des Wärmetauschers (7) mit dem Auslass (8.1) des Dampfspeichers (8), die Saugseite des Brüdenverdichters (9) mit dem Dampf-Auslass (8.3) des Dampfspeichers (8) und die Druckseite des Brüdenverdichters (9) mit dem Einlass des ersten Dampfspeichers (4) verbunden ist, und – eine aus einem zur Kondensation des Desorbats dienendem Wärmetauscher (10), der über je einen Ein- sowie Auslass für das Desorbat (10.1, 10.2) und für Kühlwasser (10.3, 10.4) verfügt, aus einem Kühlturm (11) mit einem Rücklauf (11.1) und Vorlauf (11.2), einem Kühlwassersammelbehälter (12), der je einen Ein- sowie Auslass für Kühlwasser (12.1, 12.2) und für die Rückkühlung (12.3, 12.4) über den Verdampferkreis einer Wärmepumpe (13) besitzt und der Wärmepumpe (13) mit einem Ein- (13.1) und Auslass (13.2) des Verdampferkreises, die der Speisung des Heizungsnetzes und der Bereitstellung von Warmwasser sowie Dampferzeugung für weitere Prozessschritte dient, bestehende Kondensationseinheit für das Desorbat eingesetzt ist, wobei der Desorbat-Einlass (10.1) des Wärmetauschers (10) mit dem Desorbat-Auslass (7.2) des Wärmetauschers (7), der Desorbat-Auslass (10.2) des Wärmetauschers (10) mit dem Lösungsmittelabscheider, der Kühlwasser-Einlass (12.1) des Kühlwassersammelbehälters (12) mit dem Kühlwasser-Auslass (10.4) des Wärmetauschers (10), der Kühlwasser-Auslass (12.2) des Kühlwassersammelbehälters (12) mit dem Kühlwasser-Einlass (10.3) des Wärmetauschers (10), der Verdampferkreis-Einlass (12.3) des Kühlwassersammelbehälters (12) mit dem Verdampferkreis-Auslass (13.2) der Wärmepumpe (13) und der Verdampferkreis-Auslass (12.4) des Kühlwassersammelbehälters (12) mit dem Verdampferkreis-Einlass (13.1) der Wärmepumpe (13) verbunden ist, wobei der Kühlwasser-Einlass (10.3) des Wärmetauschers (10) mit dem Rücklauf (11.1) des Kühlturms (11) und der Kühlwasser-Auslass (10.4) des Wärmetauschers (10) mit dem Vorlauf (11.2) des Kühlturms (11) mittels Ventilen schaltbar verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslass des Dampferzeugers (1) und dem ersten Dampfspeicher (4) sowie zwischen Auslass des Dampferzeugers (1) und dem dritten Dampfspeicher (15) jeweils eine Gasturbine (2, 14) zur Stromerzeugung eingebracht ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brüdenverdichter (9) mehrstufig aufgebaut ist und über Zwischenkühlungen durch Einspritzung verfügt.
4. Verfahren zur Dampferzeugung für die Regeneration der Aktivkohlefilter von industriellen Abluftreinigungseinheiten nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – mittels des ersten Dampfspeichers (4) die vom Dampferzeuger (1) zu liefernde Dampfmenge vergleichmäßigt wird, – die Wärme des aus der Abluftreinigungseinheit (5) austretenden Desorbats mittels der aus einem Verdampfer (6) und einem Dampfstrahlverdichter (3) bestehenden Dampfsparanlage, zur Erzeugung von Dampf genutzt und dieser dem Einlass (5.1) der Abluftreinigungseinheit (5) zugeführt wird, und – nachfolgend dem Desorbat mittels des Wärmetauschers (7) weiter Wärme entzogen, diese zur Erwärmung von Wasser im zweiten Dampfspeicher (8) genutzt, Dampf aus dem Speicher (8) entnommen, dieser mittels des Brüdenverdichters (9) komprimiert und dem ersten Dampfspeicher (4) zugeführt wird, und – mittels einer Wärmepumpe (13) dem Kühlwassersammelbehälter (12) Wärme entzogen wird, und diese zum Beheizen der Gebäude der Industrieanlage und zur Bereitstellung von Warmwasser sowie Prozessdampf auf ein höheres Temperaturniveau angehoben wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zweier Dampfturbinen, von denen eine Dampfturbine (2) zwischen Dampferzeuger (1) und dem ersten Dampfspeicher (4) und die andere (14) zwischen Dampferzeuger (1) und dem dritten Dampfspeicher (15) geschaltet ist, der Dampfstrom in die Dampfspeicher (4, 15) zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Dampferzeuger (1) ein Blockheizkraftwerk eingesetzt wird, bei dem die Wärme des Abgases direkt und die Motorwärme in Verbindung mit einem Brüdenverdichter zur Dampferzeugung genutzt wird.