EP2213939A2 - Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage sowie Oxidationsanlage - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage sowie Oxidationsanlage Download PDF

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EP2213939A2
EP2213939A2 EP10000851A EP10000851A EP2213939A2 EP 2213939 A2 EP2213939 A2 EP 2213939A2 EP 10000851 A EP10000851 A EP 10000851A EP 10000851 A EP10000851 A EP 10000851A EP 2213939 A2 EP2213939 A2 EP 2213939A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
bed
concentration
oxidation
combustion chamber
Prior art date
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Ceased
Application number
EP10000851A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2213939A3 (de
Inventor
Matthias Hänel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
KBA Metalprint GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KBA Metalprint GmbH and Co KG filed Critical KBA Metalprint GmbH and Co KG
Publication of EP2213939A2 publication Critical patent/EP2213939A2/de
Publication of EP2213939A3 publication Critical patent/EP2213939A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/13002—Energy recovery by heat storage elements arranged in the combustion chamber

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an oxidation system, with an intended average heat input by means of a present in varying concentration reactant, wherein the heat input a desired heat profile is maintained in at least one heat bed of a heat exchanger.
  • the invention further relates to an oxidation plant.
  • Such a method can be used, for example, for operating a thermal-regenerative exhaust air purification system that represents the oxidation system.
  • it serves to remove hydrocarbons, ie reactants, from exhaust air of an upstream process by oxidation, in particular total oxidation.
  • hydrocarbons ie reactants
  • the exhaust gas purification system supplied raw gas so with the hydrocarbons contaminated air, may have a time varying concentration of hydrocarbons. This means that the exhaust air supplied to the exhaust air purification system may contain different proportions of the reactant at different times.
  • the heat exchanger is provided. This results in the combustion of hydrocarbons heat resulting from the exhaust air, so that it already has a temperature when entering a reaction or combustion chamber of the exhaust air purification system, which is higher than the outlet temperature of the exhaust air.
  • the heat exchanger has a plurality of heat beds, which can be operated alternately in different operating modes, namely raw gas operation, clean gas operation and rinsing operation. In raw gas operation, the polluted exhaust air is passed through the heat bed, the heated bed was previously heated by passing, hot clean gas.
  • the hot, coming from the combustion chamber clean gas is passed through the appropriate heat bed, so that it is heated, then to make the crude gas operation, the oxidation of the hydrocarbons or the reactant can.
  • a heat bed is operated to ensure that no raw gas enters the environment during the transition from a heat bed from the raw gas operation in the clean gas operation, that is, it must be ensured that no raw gas is in the heat bed.
  • pure gas originating from the combustion chamber of the exhaust air purification plant is passed through the heat bed to be rinsed and returned to the raw gas stream.
  • a method for operating an oxidation system having the features of claim 1.
  • a, in particular directly to a combustion chamber of the oxidation system coupled for charging, heat accumulator is provided for receiving excess heat, especially at above-average concentration of the reactant, and / or release of heat, especially in the case of below-average heat input due to below-average concentration of the reactant, serves.
  • An oxidation system serves, for example, to purify a pollutant having raw gas, ie a gas which has the reactant, so that no negative influences of the reactant on an environment of the oxidation system occur. This is achieved by the raw gas is subjected to temperature so that the reactant completely reacts or oxidizes.
  • the reactant can therefore be a fuel.
  • the heat exchanger is provided, with which heat from the exhaust gas of the oxidation system is introduced into the raw gas supplied thereto. In this case, a re-heating of 95% to 97% is possible, that is, 95% to 97% of the heat contained in the exhaust gas of the oxidation system can be returned to the raw gas.
  • the heat accumulator is provided. This serves to absorb excess heat, ie heat that can not be implemented in the heat exchanger. Excess heat is present, for example, if the concentration of the present reaction substance is above the design concentration of the oxidation plant.
  • the method can be used to operate a thermal-regenerative exhaust air purification system in which exhaust air charged with a time-varying amount of pollutants is passed through the heat exchanger for heating and then for oxidation of the pollutants through the combustion chamber. Above and at the design concentration is a self-sustaining operation of the exhaust air purification system feasible.
  • the heat storage can be supplied with heat at a concentration greater than the design concentration, and at a smaller concentration of heat for continuous self-sustained operation of the oxidation system are returned to the combustion chamber.
  • the heat accumulator is arranged, for example, fluidically parallel to the heat exchanger.
  • the described procedure can be used not only to operate the oxidation plant but also to design it.
  • the design is thus provided so that the heat accumulator absorb heat surplus and / or heat, especially in the case of below-average heat input, can deliver again.
  • the oxidation plant can be designed so that an autothermal operation over a wide concentration range can be provided.
  • the design concentration of the system can be selected to be higher.
  • the method can also be applied to a generic thermal installation.
  • a sufficiently large heat storage can be temporarily stored and, if necessary, ie with a time delay, released again.
  • This heat supply can be used both for discharging the heat required for a reaction, as well as for ensuring a continuous operation of another system which is connected to the oxidation system.
  • a continuous heat release of the heat accumulator can be provided, so not only in the presence of below-average heat input. This is especially true in the case of a stationary operation of the oxidation system in which the heat accumulator continuously supplied heat and withdrawn.
  • the heat storage can be connected directly to the reaction space or the combustion chamber of the system. This means that the exhaust gas from the heat storage system is tapped before it passes through an optional existing, series-connected heat exchanger. It is also possible that the exhaust gas flows through the heat accumulator and the heat exchanger in parallel, that is, the heat exchanger is provided fluidically parallel to the heat accumulator. In this way, the heat storage fluid supplied to a high temperature level.
  • an adapted dimensioning of the heat bed can be provided.
  • the heat bed is sized smaller than would be necessary for an autothermal reaction at a low concentration of the reactant. So there is a Unterdimensionleiter of the heat bed, the design concentration of the system is thus selected higher. This means that in a conventional oxidation system, a reaction of the reactant would be possible only with the introduction of additional fuel, if the concentration temporarily falls below the design concentration of the plant. This is prevented by the provision of the heat accumulator. As described above, heat is released therefrom, especially if the below-average heat input is present. Thus, even at a concentration that is below the design concentration of the system, operation of the system can be ensured.
  • a development of the invention provides that the system emits heat stored in the heat accumulator to at least one other system. In order to use the heat energy stored in the heat storage, this is delivered to another facility. Of particular importance in this case is the arrangement of the heat accumulator. While plants are known from the prior art, which provide heat storage in the other plant, the heat storage is included here in the oxidation system and arranged in this way between the combustion chamber and the other system. In this way, it is possible to increase the efficiency of the overall process, including both the oxidation plant and the at least one further plant. It can also be provided that the heat stored in the heat accumulator is released to the further system.
  • the concentration of the reaction substance falls below the design concentration of the oxidation system, so that only a below-average heat input is present.
  • the heat stored in the heat accumulator can ensure both the reaction of the reactant and the reliable and continuous operation of the further system.
  • the heat storage absorbs the heat surplus and releases only to operate the other system, while the reaction of the reactant is maintained, for example, with the introduction of additional fuel.
  • the oxidation system, in particular in the heat accumulator - due to the changing concentration of the reactant - releases heat stored discontinuously to at least one further unit. The delivery can preferably take place continuously.
  • a development of the invention provides that the temperature of a further system for the heat dissipation of supplied fluid is controlled and / or regulated.
  • the temperature present must be adapted. For example, adjusting the temperature to a design temperature of the other system. In particular, an over-temperature should be avoided, which can lead to damage to the other system. The adjustment takes place for example by mixing cold fluid and / or by appropriate alternate operation of different chambers of the heat accumulator.
  • a heat accumulator is used which is separate from the at least one heat accumulator.
  • "Separate” does not mean that the two elements (warm bed on the one hand and heat storage on the other hand) must be designed spatially separate, because they can be housed for example in a common outer housing.
  • the heat storage is an extra element, so not an element of the pure oxidation operation related oxidation plant.
  • the heat storage is therefore for example no further heat bed of the oxidation system.
  • the oxidation system has a plurality of heat beds, which are used alternately by flowing through a previously heated bed of heat, the reactant, thereby heated and then enters a combustion chamber. The resulting in the combustion chamber hot exhaust gas flows through another heat bed, which is preheated to - in the subsequent cycle - after reversing the gas flows to heat the reactant available.
  • the oxidation system in particular in the heat storage, in particular - due to the changing concentration of the reaction substance - discontinuous, stored heat to itself, in particular to the at least one heat bed to its / its heating, in particular before a restart of the Oxidation system, gives off.
  • the heat release can preferably be continuous.
  • the heat stored in the heat storage can be used to restart the oxidation system at the beginning of the week to heat the at least one heat bed, so that very fast and effective operation for the oxidation of the reactant can be performed.
  • the at least one heat-bed also has a certain heat-storage property, since it gives off the heat only slowly to the environment over a relatively long period of time, this procedure naturally ensures that the temperature of the heat-bed can be increased by means of the heat supplied by the heat store.
  • the heat accumulator is used with a heat retention capacity or a heat storage capacity that is greater than the heat retention capacity or the heat storage capacity of the at least one heat bed. Due to this fact, it is ensured that when the oxidation system cools down, the heat stored in the heat accumulator is available over a longer period of time and / or at a higher temperature than the heat which is present in the heat bed.
  • the oxidation system thus provides means to promote the medium, in particular the air, to make a heat removal from the heat storage can and be able to bring this heat in the heat bed.
  • the introduction into the heat bed takes place in particular from above.
  • a further development of the invention provides that a further heat exchanger, a heater, a production device, a refrigerating machine or an energy converter device is used as a further system.
  • the further heat exchanger may be part of a secondary circuit, the heat of the exhaust gas of the oxidation plant is supplied.
  • the further heat exchanger the heat is transferred to a fluid (for example, air, thermal oil, steam or water) of the secondary circuit, in which a further transport of the heat takes place to a place of use.
  • the secondary circuit may cooperate with a heater or a production device. This is called indirect heat use. But the heating or the production device can also represent the other system and be directly charged with the heat (direct heat use).
  • the heat energy can also be used an energy conversion device used as a further system, for generating, for example, electrical or mechanical energy.
  • a gas or steam turbine or a fuel cell can be used.
  • the special feature of the oxidation system is that the heat storage between the combustion chamber and the other system is provided, so not first a heat exchange to a lower temperature is performed and only then the heat is stored.
  • a development of the invention provides that a reaction of the reaction material in the heat bed and / or the combustion chamber takes place, wherein by means of the heat exchanger of the heat bed and / or the combustion chamber supplied reactant is heated with heat flowing from the combustion chamber exhaust gas.
  • the reaction of the reactant proceeds as soon as it has reached a sufficiently high temperature. This can already be the case when passing through the heat bed, so that the reaction can already take place in the heat bed.
  • the combustion chamber is provided for the reaction of the reactant.
  • a burner is arranged, which generates a permanent flame.
  • a support temperature is generated or ignited by passing through the heat bed warmed up reactant.
  • the heat exchanger serves to extract heat from the exhaust gas flowing out of the combustion chamber and to supply it to the reactant or the exhaust air.
  • the reaction mixture supplied to the heat bed or the combustion chamber is heated, whereby a reaction of the reactant in the heat bed or the combustion chamber is made possible.
  • a development of the invention provides that at least part of the exhaust gas is used in addition to heating the heat accumulator.
  • the resulting in the combustion chamber exhaust gas, in which the reactant is already completely oxidized, is used both for a heat exchange process between the exhaust gas and the unoxidized or spent reactant and for heating the heat accumulator.
  • the heating is carried out in particular when the concentration of the reactant exceeds the design concentration of the oxidation plant and thus there is excess heat.
  • a development of the invention provides that the heat storage is heated to almost the highest temperature present in the oxidation system.
  • the present or the highest temperature present in the reaction of the reactant should also be available in the heat accumulator. This is therefore heated at least almost to this highest temperature.
  • unloading the heat accumulator for releasing heat to maintain the heat profile or to operate the other system is therefore essentially this high temperature available.
  • a further development of the invention provides that a long-term heat store is used as the heat store.
  • the heat storage can hold the stored heat for a longer period of time, for example up to several days, in particular over a longer time, than the at least one heat bed. It is advantageous if a resulting during heating of the heat storage temperature stratification in the heat storage remains as long as possible, so no equalization of the temperature takes place in the heat storage.
  • a temperature which corresponds to a mean temperature of the heat accumulator By means of the heat accumulator so only a temperature can be achieved when removing the heat, which corresponds to the average temperature.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that at a concentration which is below a minimum concentration, additional fuel is introduced into the combustion chamber and / or the heat bed. If the concentration of the reactant present is too low, ie if it is below the design concentration, the system can only be operated with the introduction of heat. This means that either heat must be released from the heat storage or additional fuel must be introduced into the system. If the minimum concentration, which is less than the design concentration, is also less than that, then this is the case only the introduction of fuel provided. The introduction can take place in the combustion chamber and / or the heat bed. In this way, a complete oxidation of the reactant is ensured even when falling below the minimum concentration. It may also be provided to dynamically adjust the minimum concentration of the oxidation system during operation. Thus, it may be advantageous to lower the minimum concentration at least temporarily to zero in order to ensure the reaction of the reactant only by heat from the heat storage. This can be done, for example, with a high amount of stored heat.
  • an autothermal operation is carried out with the release of heat from the heat accumulator into the heat bed and / or the combustion chamber. If the concentration of the reactant therefore lies between the minimum concentration and the design concentration of the system, autothermal operation of the system is nevertheless to be enabled, although this is not possible with below-average heat input in systems known from the prior art, since the concentration is less than the design concentration , For this purpose, heat is released from the heat storage. This can be done both in the warm bed and in the combustion chamber. By the discharge of heat into the heat bed and / or the combustion chamber, the reactant is brought to the temperature required for its reaction, so that it can proceed without further notice.
  • the temperature of the reactant can not be brought to the necessary temperature by means of the heat exchanger.
  • the desired heat profile should be maintained in the heat bed of the heat exchanger.
  • the minimum concentration can also be variably provided and in particular can be lowered to zero.
  • the excess of heat is present at a concentration which is above a design concentration.
  • the oxidation system is designed for the presence of a certain concentration, the design concentration.
  • the autothermal operation is feasible. This means that from a concentration greater than this design concentration, more heat is introduced into the system, as can be recycled through the heat exchanger. In this case, therefore, there is the excess heat that can be used to load the heat accumulator.
  • the reactant is a pollutant, in particular a volatile hydrocarbon.
  • the reactant must therefore not be discharged untreated into an environment of the system. It is therefore intended to carry out a reaction of the reactant in the system, in particular to oxidize it, so that no negative effects on the environment are exerted.
  • the pollutant may be a volatile hydrocarbon such as is found in many processing industries, particularly paint industries.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a bed and / or at least one molding element is used as a heat bed, wherein in particular a ceramic material is provided. It can be provided to assemble the heat bed from at least one molding element, for example a honeycomb, which advantageously consists of ceramic.
  • a bed is also possible.
  • the thermal bed may consist partly or entirely of a ceramic material.
  • the ceramic material is highly heat resistant and has a low coefficient of expansion. This means that with varying temperature exposure of the heat bed no strong expansion or contraction of the material occurs. Therefore, with a ceramic heat bed, both the design of the system can be simplified, and their life, due to the high temperature resistance of the ceramic material can be increased.
  • the invention further relates to an oxidation plant, in particular thermal-regenerative exhaust air purification system, preferably for carrying out the method described above, with an intended average heat input by means of a present in varying concentration reactant, wherein the heat input a desired heat profile is maintained in at least one heat bed of a heat exchanger.
  • a, in particular directly to a combustion chamber of the oxidation system coupled for charging, heat accumulator is provided which serves to absorb excess heat and / or for the release of heat, in particular in the case of a below-average heat input.
  • the above statements are also applicable.
  • the oxidation system is aimed at allowing an autothermal operation at an expected average concentration of the reactant. If the concentration of the reaction substance is below this design concentration, heat is taken from the heat store and fed to a combustion chamber or the heat bed of the oxidation system in such a way that a reaction of the reaction substance can take place.
  • At least two heat beds are provided, wherein at least one first heat bed in front of a combustion chamber and at least one second heat bed are arranged after a combustion chamber.
  • the heat exchanger thus has at least two heat beds, wherein a first fluidically provided before the combustion chamber and a second fluidically after this.
  • an alternating flow through the heat beds is preferably provided.
  • the respective heat bed is heated, whereas heat is given off to it during the passage through the reaction material, whereby the heat bed cools.
  • the reaction of the reaction substance can take place both in the combustion chamber and in the heat bed arranged in front of the combustion chamber.
  • the heat accumulator is arranged substantially parallel to the second heat bed and in particular connected to the combustion chamber is.
  • the heat storage is thus fluidly operated in parallel to the heat bed.
  • an inlet of the heat accumulator can also simultaneously be an inlet of the heat bed and an outlet of the heat accumulator can simultaneously be an outlet of the heat bed or these are fluidically connected to one another.
  • the heat storage can therefore be connected as well as the second heat bed directly to the combustion chamber.
  • a further system is connected to at least one medium connection, in particular exhaust connection, the system.
  • the medium connection may be in fluid communication with the heat storage and / or with at least one, in particular the second heat bed.
  • the medium connection can thus be fed by means of the heat storage and / or by means of the at least one heat bed with heat, which is passed on to the other system, in this way can be operated with the heat generated in the oxidation system, the other system and the heat be used meaningfully.
  • the at least one heat bath for heating is connected to the heat accumulator. This procedure according to the invention has already been discussed above in the discussion of the method.
  • the heat retention capacity or the heat storage capacity of the heat accumulator is greater than the heat retention capacity or the heat storage capacity of the at least one heat bed. hereby it is ensured that the heat accumulator keeps heat longer and / or at a higher temperature for a certain period of time than the heat bed, so that it is possible to use heat of the heat accumulator to heat up the heat bed.
  • the FIG. 1 shows an oxidation system 1 in the form of an exhaust air purification system 1 ', which has a heat exchanger 2 in the form of three heat sinks 3, 4 and 5, which are equipped for example with ceramic honeycomb bodies.
  • the oxidation system 1 is used to clean with volatile hydrocarbons or the reaction substance contaminated exhaust air K, which is raw gas.
  • the exhaust air K should therefore be freed from the hydrocarbons.
  • it is passed through one of the heat beds 3, 4 or 5.
  • FIG. 1 is shown how the exhaust air K is passed through the heat bed 4.
  • the thermal bed 4 is at a high temperature, for example, 800 ° C, preheated. Subsequently, the exhaust air K enters a combustion chamber 6 of the exhaust air purification system 1 '.
  • a burner 7 is arranged, which can produce a flame 8.
  • the burner 7 is intended to generate a support temperature in the combustion chamber 6.
  • the hydrocarbons are oxidized, so that from the raw gas containing hydrocarbons, pure gas is, which has only oxidized, that is burned, hydrocarbons.
  • the oxidation can take place both in the heat bed 4 and only in the combustion chamber 6.
  • the clean gas present in the combustion chamber 6 is then passed through the heat bath 5 in order to heat it up. Subsequently, the clean gas is discharged in accordance with the flow path 9 into an environment or outside atmosphere of the exhaust air purification system 1 '.
  • FIG. 3 is now a first variant of the exhaust air purification system 1 'shown in an operating mode in which the raw gas or the exhaust air K first passes through the heat bed 4, enters the combustion chamber 6 and then passes through the heat bed 3.
  • a heat accumulator 91 is provided, which is bypassable by means of a bypass device 12, which is shown here as a controllable or controllable valve.
  • the clean gas can thus flow out of the combustion chamber 6 through the heat bed 3 (flow path 9 ') and / or through the heat accumulator 11 (flow path 13) and / or past the heat accumulator 11 through the bypass device 12 (flow path 14).
  • the bypass device 12 may be omitted in a preferred embodiment.
  • the heat storage 11 1 By the heat storage 11 1 a possible energy loss is avoided.
  • the bypass device 12 it is also possible to provide a device by means of which the inflow from the combustion chamber 6 to the heat accumulator 11 is interrupted immediately. This is in FIG. 3 but not shown.
  • the clean gas is discharged either along the flow path 15 in the vicinity of the exhaust air purification system 1, or the pure gas flowing through the heat exchanger 11 or the bypass device 12 as indicated by the flow path 16, fed to another system 17.
  • a supply of the clean gas, which passes through the heat exchanger 2 or the heat bed 3 may be provided in the further system.
  • the clean gas flowing along the flow paths 13 and / or 14 can also be combined at one or several points with the clean gas which flows along the flow path 9 '.
  • the exhaust air purification system 1 ' has not shown fans and / or control valves, with which the fluid (clean gas and / or raw gas) within the Abluft mecanicsantage 1' can be moved. Through the flow flaps different flow paths are adjustable - for example, individual flow paths lockable - while the fans are used to transport the fluid.
  • the clean gas flows through the heat bed 5 in addition to or as an alternative to the heat bed 3.
  • the thermal bed 5 is also fluidly connected to the exhaust gas stream according to the flow path 9 '.
  • the bypass device 12 is a so-called bypass. With this, the clean gas or exhaust gas, bypassing the heat accumulator 11, for example, be discharged directly from the combustion chamber 6 in the environment of the system or to the further system 17.
  • the bypass device 12 is controlled or regulated as a function of the temperature of the heat accumulator 11. In particular, the clean gas should be guided around it when a maximum temperature of the heat accumulator 11 is exceeded. This means that an overfilling of the heat accumulator 11 may occur or that a loading of the heat accumulator 11 is interrupted as soon as the maximum temperature occurs or is detected in this.
  • Exhaust air purification systems 1 'known from the prior art are designed such that, given a concentration of the reaction substance which reaches at least one design concentration, an autothermal operation of the exhaust air purification system 1' can be carried out.
  • the heat beds 3, 4 and 5 must be sufficiently large to supply the highest possible amount of heat from the exhaust gas or clean gas emitted from the combustion chamber 6 to the raw material containing reactive substance, and in this way to increase its temperature as far as possible. It follows that the smaller the design concentration at which the exhaust air purification system 1 'is operable, the larger the heat beds 3, 4 and 5 must be dimensioned.
  • exhaust air purification system 1 now has under dimensioned heat beds 3, 4 and 5.
  • the heat sinks 3, 4 and 5 are designed smaller than an autothermal operation at a design concentration required.
  • the exhaust air purification system 1 ' is designed for a design concentration which is higher than a minimum concentration. Below the minimum concentration of additional fuel is added, at a concentration that is between minimum concentration and design concentration, however, heat is removed from the heat accumulator 11 to continuously continue the oxidation of the reactant.
  • the design concentration essentially corresponds to the minimum concentration.
  • the concentration of the reactant falls below the design concentration, that by means of the heat exchanger 2, the reagent or the raw gas can not be brought to a temperature which is necessary for the oxidation of the reactant.
  • the heat storage 11 is now provided to give off heat in the case of below-average heat input, in particular in the combustion chamber 6 and / or in the heat bed 3, to further allow a continuous reaction of the reactant without additional fuel through the burner 7 in the combustion chamber. 6 or to bring in the warming beds 3, 4 or 5. This means that when the heat input is below average, the heat stored in the heat accumulator 11 is used to increase the temperature of the raw gas, that is to say of the reactant.
  • the exhaust air purification system 1 At a concentration of the reaction substance below the minimum concentration, the exhaust air purification system 1' or the combustion chamber 6 and / or the heat beds 3, 4 and / or 5 additional fuel supplied to allow oxidation of the reactant. At a concentration which is greater than or equal to the minimum concentration but less than the design concentration, heat stored in the heat accumulator 11 is returned to the combustion chamber 6 or one or more of the heat beds 3, 4 and 5, respectively. Corresponds to the concentration of the design concentration, so is the exhaust air purification system 1 'in the autothermal operation, which means that neither additional fuel nor heat from the heat storage 11 must be supplied.
  • the concentration is higher than the design concentration, then more heat is formed by the oxidation of the reactant than can be reacted by means of the heat exchanger 2. It creates a heat surplus. This heat surplus can be absorbed by the heat accumulator 11 and stored for later use. This means that at least part of the exhaust gas or the clean gas from the combustion chamber 6 is used for heating the heat accumulator 11. If the heat accumulator 11 is completely loaded or a temperature of the heat accumulator 11 exceeds a maximum temperature, then the heat accumulator 11 can be relieved by means of a bypass device 12 by the exhaust gas or the clean gas is guided around the heat accumulator 11. Thus, there is no further loading of the heat accumulator 11.
  • bypass device 12 it is provided that no bypass device 12 is present, that is, it is an arrangement according to FIG. 3 , but without by-pass device 12 (with or without system 17).
  • the combustion chamber 6 only the heat storage 11 is connected downstream.
  • the bypass device 12 (hot bypass) is not present.
  • the design of the exhaust air purification system 1 ' is such that the heat sinks 3, 4 and 5 are undersized. While in a known exhaust air purification system 1 ', for example, an autothermal operation is provided at a concentration of 1.3 to 1.5 g / m 3 , for which heat beds 3, 4 and 5 are necessary with a height of 2.0 m, according to the invention, a design the exhaust air purification system 1 'to a design concentration of 3 g / m 3 . In this way, heat beds 3, 4 and 5 with a height of for example 1 m are sufficient. So far, only an optimization of the running in the exhaust air purification system 1 'process.
  • both the exhaust air purification system 1 'and the other system 17 can be operated with high efficiency and the lowest possible energy costs.
  • FIG. 4 shows a further variant of the exhaust air purification system 1 '.
  • the further system 17 is a production device 18 which is fed directly, ie directly, with waste gas from the exhaust air purification system 1 ', as indicated by the flow path 16.
  • the production device 18 consists of three hot air dryers 19, which are parallel to each other Exhaust gas are applied. After passing through the hot air dryer 19, the exhaust gas can again be contaminated with solvents or hydrocarbons. It is therefore, as indicated by the flow path 20, again as exhaust air K of the exhaust air purification system 1 'is fed to be cleaned there again.
  • a further heat exchanger 21 may be provided, which is arranged, for example, fluidically parallel to the heat storage 11.
  • the heat exchanger 21 can be switched through in parallel to the heat storage 11 of exhaust gas from the combustion chamber 6.
  • a secondary circuit 22 associated fluid for example, thermal oil, steam or the like
  • another system not shown here
  • this fluid can be supplied.
  • This fluid passes through the heat accumulator 11 in the direction of the combustion chamber 6 and thereby heats up, advantageously to a temperature which corresponds almost to the maximum temperature used during loading of the heat accumulator 11.
  • the heated fluid can now optionally the combustion chamber 6, the heat exchanger 21 and / or the other system 17 are supplied. In this way, both the reaction of the reactant in the combustion chamber 6 can be maintained, as well as the secondary circuit 22 by means of the heat exchanger 21 and the further system 17 further heat are supplied.
  • the heated fluid must be brought to a temperature which is suitable for the operation of the further system 17. This can be done by the fluid is first passed through the heat exchanger 21, wherein the fluid withdrawn heat and thus it is brought to a lower temperature. Alternatively, however, it is also possible to displace the heated fluid with cooler fluid and thus adjust its temperature so that it can be supplied to the further system 17. In this way, the other system 17 can be continuously supplied with heat, should the amount of heat generated in the exhaust air purification system 1 'be insufficient.
  • the heat stored in the heat accumulator is used to promote the operation of the oxidation system itself.
  • the heat supplied by the heat storage is thus not supplied to another system, but is used in the own oxidation plant.
  • the heat of the heat accumulator is used only for the further investment.
  • the heat accumulator When using the heat of the heat accumulator for own purposes, ie for the operation of the oxidation system, it is especially provided that in the event of shutdown of the oxidation system, ie a cooling of their components, in particular the at least one heat bed, before switching on again heat the heat accumulator is used to heat these components again. Accordingly, the heat accumulator has a better heat retention capacity or a better heat storage capacity than the components mentioned, so that the heat accumulator can provide heat which makes it possible to heat these components. Consequently, this results in a reaction-free preheating of the plant. If a desired temperature level is reached, the usual operation can be carried out, is oxidized at the reactant. If there is a heat surplus, it is stored in the heat storage. By storing the heat surplus, the inflow area of the heat bed does not become so hot that chemical reactions with the reactant take place there. Therefore, the thermal load of the construction is reduced.
  • the decoupling of excess heat and their storage in the heat storage simplifies and facilitates the operation of the oxidation operation of the relevant part of the oxidation plant, this part does not receive uncontrolled energy inputs.
  • the heat storage therefore performs an energy buffering and / or temperature smoothing function.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage (1), mit einem vorgesehenen durchschnittlichen Wärmeeintrag mittels eines in wechselnder Konzentration vorliegenden Reaktionsstoffes, wobei durch den Wärmeeintrag ein gewünschtes Wärmeprofil in mindestens einem Wärmebett (3,4,5) eines Wärmetauschers (2) aufrechterhalten wird. Dabei ist ein, insbesondere unmittelbar an eine Brennkammer (6) der Oxidationsanlage (1) zum Aufladen gekoppelter, Wärmespeicher (11) zur Aufnahme von Wärmeüberschuss und/oder Abgabe von Wärme, insbesondere im Falle eines unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags vorgesehen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Oxidationsanlage (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage, mit einem vorgesehenen durchschnittlichen Wärmeeintrag mittels eines in wechselnder Konzentration vorliegenden Reaktionsstoffes, wobei durch den Wärmeeintrag ein gewünschtes Wärmeprofil in mindestens einem Wärmebett eines Wärmetauschers aufrechterhalten wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Oxidationsanlage.
  • Verfahren der eingangs genannten Art sind bekannt. Ein solches Verfahren kann beispielsweise zum Betreiben einer die Oxidationsanlage darstellenden thermisch-regenerativen Abluftreinigungsanlage eingesetzt werden. In diesem Anwendungsfall dient es dazu, Kohlenwasserstoffe, also Reaktionsstoffe, aus Abluft eines vorgeschalteten Prozesses durch Oxidation, insbesondere Totaloxidation, zu entfernen. Durch die Oxidation der Abluft entstehende Abgase können nachfolgend der Reinigungsanlage als Reingas, also ohne Reaktionsstoffe, in die Umgebung abgegeben werden. Das der Abluftreinigungsanlage zugeführte Rohgas, also mit den Kohlenwasserstoffen verunreinigte Luft, kann eine zeitlich variierende Konzentration der Kohlenwasserstoffe aufweisen. Das bedeutet, dass die der Abluftreinigungsanlage zugeführte Abluft zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Anteile des Reaktionsstoffes enthalten kann. Da die Oxidation der Kohlenwasserstoffe erst ab einer bestimmten Reaktionstemperatur in der Abluftreinigungsanlage auftritt, muss diese Temperatur in der Anlage erzeugt und aufrechterhalten werden. Vorteilhafterweise entsteht bei der Oxidation der Kohlenwasserstoffe ein Wärmeeintrag in die Anlage, aufgrund welchem die notwendige Temperatur in der Anlage vorliegt. Dies ist jedoch erst ab einer Konzentration, die größer als eine Auslegungskonzentration ist, der Fall. Unterhalb der Auslegungskonzentration muss der Abgasreinigungsanlage zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden, um die in der Abluft enthaltenen Schadstoffe, also Kohlenwasserstoffe, zuverlässig und vollstandig zu oxidieren beziehungsweise zu verbrennen.
  • Um den Wirkungsgrad der Abluftreinigungsanlage zu erhöhen, ist der Wärmetauscher vorgesehen. Dieser führt bei der Verbrennung der Kohlenwasserstoffe entstehende Wärme der Abluft zu, sodass diese bereits bei einem Eintreten in eine Reaktions- beziehungsweise Brennkammer der Abluftreinigungsanlage eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Ausgangstemperatur der Abluft. Der Wärmetauscher weist insbesondere mehrere Wärmebetten auf, die abwechselnd in verschiedenen Betriebsarten, nämlich Rohgasbetrieb, Reingasbetrieb und Spülbetrieb betrieben werden können. Im Rohgasbetrieb wird die belastete Abluft durch das Wärmebett hindurchgeleitet, wobei das Wärmebett zuvor durch hindurchgeleitetes, heißes Reingas erhitzt wurde. Im Reingasbetrieb wird das heiße, aus der Brennkammer kommende Reingas durch das entsprechende Wärmebett geleitet, sodass es aufgeheizt wird, um anschließend im Rohgasbetrieb die Oxidation der Kohlenwasserstoffe beziehungsweise des Reaktionsstoffes vornehmen zu können. Im Spülbetrieb wird ein Wärmebett betrieben, um sicherzustellen, dass beim Übergang eines Wärmebettes vom Rohgasbetrieb in den Reingasbetrieb kein Rohgas in die Umgebung gelangt, das heißt es muss sichergestellt sein, dass sich kein Rohgas mehr in dem Wärmebett befindet. Hierzu wird aus der Brennkammer der Abluftreinigungsanlage stammendes Reingas durch das zu spülende Wärmebett geleitet und wieder dem Rohgasstrom zugeführt.
  • Auf diese Weise kann, bei einer ausreichenden Dimensionierung des Wärmebetts, ein autothermer Betrieb der Abluftreinigungsanlage sichergestellt werden. In dem autothermen Betrieb muss der Abluftreinigungsanlage kein zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden, um die Kohlenwasserstoffe vollständig zu oxidieren. Zur Oxidation reicht also allein die bei der Oxidation entstehende Wärme aus. Um bereits bei geringen Konzentrationen, also Konzentrationen unterhalb der durchschnittlichen Konzentration des vorliegenden Reaktionsstoffes, eine Oxidation zu erreichen, muss das Wärmebett auf eine Auslegungskonzentration dimensioniert werden, bei welcher der autotherme Betrieb durchgeführt werden soll. Das bedeutet, dass je geringer die zu erwartende durchschnittliche Konzentration des Reaktionsstoffes ist, das Wärmebett umso größer dimensioniert werden muss, um ausreichend Wärme des Abgases der Abluft beziehungsweise dem Reaktionsstoff zuzuführen. Je größer das Wärmebett jedoch dimensioniert ist, umso größer ist der Temperaturabfall über diesem. Die Abgastemperatur sinkt über das Wärmebett von einer hohen Temperatur auf eine niedrige Temperatur ab.
  • Dies hat jedoch den Nachteil, dass die aus der Abluftreinigungsanlage entlassenen Abgase eine zu geringe Temperatur aufweisen, um sie für einen Prozess in einer weiteren Anlage sinnvoll nutzen zu können. Auch muss in der Abluftreinigungsanlage ein so genannter Bypass vorgesehen sein, über welchen das Abgas - mit den vollständig oxidierten Kohlenwasserstoffen - direkt aus der Brennkammer der Abluftreinigungsanlage ins Freie entlassen werden kann. Dies ist notwendig, um bei einer hohen Konzentration des Reaktionsstoffes eine Überhitzung der Abluftreinigungsanlage beziehungsweise des Wärmebetts zu vermeiden. Es bereitet also Schwierigkeiten, die Abluftreinigungsanlage derart auszulegen, dass sie über einen weiten Konzentrationsbereich des Reaktionsstoffes effizient arbeitet. Ist die Anlage auf eine hohe Konzentration des Reaktionsstoffes ausgelegt, so muss beim Betreiben mit niedrigen Konzentrationen zusätzlicher Brennstoff eingebracht werden, während bei Auslegung auf niedrige Konzentrationen bei einem Betreiben mit hoher Konzentration Abgas aus der Brennkammer direkt ins Freie entlassen werden, womit die darin enthaltene Wärme nicht in dem Wärmetauscher umgesetzt werden kann und folglich verlorengeht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage vorzuschlagen, welche über einen weiten Konzentrationsbereich effizient betrieben werden kann, sodass möglichst wenig zusätzlicher Brennstoff eingebracht werden muss und möglichst wenig ungenutzte Wärme mit dem Abgas abgegeben wird.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist ein, insbesondere unmittelbar an eine Brennkammer der Oxidationsanlage zum Aufladen gekoppelter, Wärmespeicher vorgesehen, der zur Aufnahme von Wärmeüberschuss, insbesondere bei überdurchschnittlicher Konzentration des Reaktionsstoffes, und/oder Abgabe von Wärme, insbesondere im Falle eines unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags wegen unterdurchschnittlicher Konzentration des Reaktionsstoffes, dient. Eine Oxidationsanlage dient beispielsweise dazu, ein Schadstoffe aufweisendes Rohgas, also ein Gas, welches den Reaktionsstoff aufweist, derart zu reinigen, dass keine negativen Einflüsse des Reaktionsstoffes auf eine Umgebung der Oxidationsanlage auftreten. Dies wird erreicht, indem das Rohgas derart temperaturbeaufschlagt wird, dass der Reaktionsstoff vollständig reagiert beziehungsweise oxidiert. Der Reaktionsstoff kann folglich ein Brennstoff sein. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Oxidationsanlage ist der Wärmetauscher vorgesehen, mit welchem Wärme aus dem Abgas der Oxidationsanlage in das dieser zugeführte Rohgas eingebracht wird. Dabei ist eine Rückwärmung von 95% bis 97% möglich, das heißt, dass 95% bis 97% der in dem Abgas der Oxidationsanlage enthaltenen Wärme wieder dem Rohgas zugeführt werden kann. Um zu vermeiden, dass eine Reaktion des Reaktionsstoffes nur unter Einbringung zusätzlichen Brennstoffes durchführbar ist, wird der Wärmespeicher vorgesehen. Dieser dient zur Aufnahme von Wärmeüberschuss, also von Wärme, die nicht in dem Wärmetauscher umgesetzt werden kann. Wärmeüberschuss liegt beispielsweise vor, wenn die Konzentration des vorliegenden Reaktionsstoffes über der Auslegungskonzentration der Oxidationsanlage liegt.
  • Liegt lediglich ein unterdurchschnittlicher Wärmeeintrag vor, ist also die Konzentration des Reaktionsstoffes unter die Auslegungskonzentration der Anlage abgesunken, so kann aus dem Wärmespeicher Wärme abgegeben werden. Dabei soll insbesondere in dem Wärmebett ein Wärmeprofil aufrechterhalten werden, welches eine Reaktion des Reaktionsstoffes ermöglicht. Auf diese Weise kann die Reaktion des Reaktionsstoffes aufrechterhalten werden, ohne zusätzlichen Brennstoff in die Anlage einbringen zu müssen. Beispielsweise kann das Verfahren zum Betreiben einer thermisch-regenerativen Abluftreinigungsanlage eingesetzt werden, bei der mit einer zeitlich schwankenden Menge an Schadstoffen belastete Abluft zum Aufheizen durch den Wärmetauscher und anschließend zur Oxidation der Schadstoffe durch die Brennkammer geleitet wird. Oberhalb und bei der Auslegungskonzentration ist dabei ein selbsterhaltender Betrieb der Abluftreinigungsanlage durchführbar.
  • Dem Wärmespeicher kann bei einer Konzentration, die größer als die Auslegungskonzentration ist, Wärme zugeführt und bei einer kleineren Konzentration Wärme zum kontinuierlichen selbsterhaltenen Betrieb der Oxidationsanlage in die Brennkammer zurückgeführt werden. Dabei ist der Wärmespeicher beispielsweise strömungstechnisch parallel zu dem Wärmetauscher angeordnet. Die beschriebene Vorgehensweise kann nicht nur zum Betreiben der Oxidationsanlage, sondern auch zu deren Auslegung verwendet werden. Die Auslegung ist also so vorgesehen, dass der Wärmespeicher Wärmeüberschuss aufnehmen und/oder Wärme, insbesondere im Falle des unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags, wieder abgeben kann. Auf diese Weise kann die Oxidationsanlage so ausgelegt werden, dass ein autothermer Betrieb über einen weiten Konzentrationsbereich vorgesehen werden kann. Im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Oxidationsanlage kann beispielsweise die Auslegungskonzentration der Anlage höher gewählt werden. Das Verfahren kann auch auf eine generische wärmetechnische Anlage angewandt werden.
  • Mittels des Wärmespeichers kann ein ausreichend großer Wärmevorrat zwischengespeichert und bei Bedarf, also zeitversetzt, wieder abgegeben werden. Dieser Wärmevorrat kann sowohl zum Abgeben der für eine Reaktion benötigten Wärme, als auch zum Sicherstellen eines kontinuierlichen Betriebs einer weiteren Anlage, die an die Oxidationsanlage angeschlossen ist, verwendet werden. Dabei kann eine kontinuierliche Wärmeabgabe des Wärmespeichers vorgesehen sein, also nicht nur bei Vorliegen des unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags. Dies gilt insbesondere im Falle eines stationären Betriebs der Oxidationsanlage, in welchem dem Wärmespeicher kontinuierlich Wärme zugeführt als auch entzogen wird. Der Wärmespeicher kann unmittelbar an den Reaktionsraum beziehungsweise die Brennkammer der Anlage angeschlossen sein. Das bedeutet, dass das Abgas der Anlage für den Wärmespeicher abgegriffen wird, bevor es einen optional vorhandenen, in Reihe geschalteten Wärmetauscher durchläuft. Es ist auch möglich, dass das Abgas parallel den Wärmespeicher und den Wärmetauscher durchströmt, das heißt, der Wärmetauscher ist strömungstechnisch parallel zu dem Wärmespeicher vorgesehen. Auf diese Weisen weist das dem Wärmespeicher zugeführte Fluid ein hohes Temperaturniveau auf.
  • Zusätzlich oder alternativ kann ein angepasstes Dimensionieren des Wärmebetts vorgesehen sein. Das Wärmebett wird kleiner dimensioniert, als es für eine autotherme Reaktion bei einer niedrigen Konzentration des Reaktionsstoffes notwendig wäre. Es liegt also eine Unterdimensionierung des Wärmebetts vor, die Auslegungskonzentration der Anlage wird somit höher gewählt. Das bedeutet, dass bei einer herkömmlichen Oxidationsanlage eine Reaktion des Reaktionsstoffes nur unter Einbringung zusätzlichen Brennstoffes möglich wäre, wenn die Konzentration vorübergehend unter die Auslegungskonzentration der Anlage absinkt. Dies wird durch das Vorsehen des Wärmespeichers verhindert. Aus diesem wird, wie vorstehend beschrieben, Wärme abgegeben, insbesondere wenn der unterdurchschnittliche Wärmeeintrag vorliegt. Damit kann auch bei einer Konzentration, die unter der Auslegungskonzentration der Anlage liegt, ein Betrieb der Anlage sichergestellt werden. Durch die zumindest teilweise Trennung von Reaktionskinetik, also der Brennkammer und dem Wärmetauscher, von der Wärmespeicherung in dem Wärmespeicher, ist es nicht nur möglich, flexibler auf sich wechselnde Konzentrationen des Reaktionsstoffes zu reagieren stellen, sondern es ist auch eine Rückführung von Abgas der Oxidationsanlage mit höheren Temperaturen realisierbar. Das bedeutet, dass das Abgas der Oxidationsanlage an eine weitere Anlage zur sinnvollen Verwendung der Wärme abgegeben werden kann. Dabei ist es auch vorteilhaft, dass mittels des Wärmespeichers ein ausreichend großer Wärmevorrat zwischengespeichert und bei Bedarf, also zeitversetzt, abgegeben werden kann. Durch die Unterdimensionierung des Wärmebetts kann auch der Druckverlust über das Wärmebett reduziert werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anlage in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärme an mindestens eine weitere Anlage abgibt. Um die in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie nutzen zu können, wird diese an eine weitere Anlage abgegeben. Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Anordnung des Wärmespeichers. Während aus dem Stand der Technik Anlagen bekannt sind, welche eine Wärmespeicherung in der weiteren Anlage vorsehen, ist der Wärmespeicher hier in der Oxidationsanlage enthalten und auf diese Weise zwischen Brennkammer und der weiteren Anlage angeordnet. Auf diese Weise ist eine Effizienzerhöhung des Gesamtprozesses, umfassend sowohl die Oxidationsanlage als auch die mindestens eine weitere Anlage, möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass die in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärme an die weitere Anlage abgegeben wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Konzentration des Reaktionsstoffes die Auslegungskonzentration der Oxidationsanlage unterschreitet, sodass lediglich ein unterdurchschnittlicher Wärmeeintrag vorliegt. In diesem Fall kann mit der in dem Wärmespeicher gespeicherten Wärme sowohl die Reaktion des Reaktionsstoffes als auch der zuverlässige und kontinuierliche Betrieb der weiteren Anlage sichergestellt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Wärmespeicher den Wärmeüberschuss aufnimmt und ausschließlich zum Betreiben der weiteren Anlage abgibt, während die Reaktion des Reaktionsstoffes beispielsweise unter Einbringen von zusätzlichem Brennstoff aufrechterhalten wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Oxidationsanlage insbesondere in dem Wärmespeicher - aufgrund der wechselnden Konzentration des Reaktionsstoffes - diskontinuierlich gespeicherte Wärme an mindestens eine weitere Anlage abgibt. Die Abgabe kann dabei vorzugsweise kontinuierlich erfolgen. Aufgrund der wechselnden Konzentration des Reaktionsstoffes, der beispielsweise bei einem Produktionsprozess nicht in gleichmäßiger, sondern in wechselnder Konzentration anfällt, wird die anfallende Wärmemenge entsprechend schwanken, wobei nur beim Anfall eines Wärmeüberschusses, also von Wärme, die für den Oxidationsbetrieb der Oxidationsanlage nicht benötigt wird, diese überschüssige Wärme im Wärmespeicher gespeichert wird.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Temperatur eines der weiteren Anlage zum Wärmeabgeben zugeführten Fluids gesteuert und/oder geregelt wird. Bevor die in der Oxidationsanlage erzeugte beziehungsweise in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie mit dem Fluid der weiteren Anlage zugeführt wird, muss die dabei vorliegende Temperatur angepasst werden. Beispielsweise erfolgt ein Anpassen der Temperatur auf eine Auslegungstemperatur der weiteren Anlage. Insbesondere soll dabei eine Übertemperatur vermieden werden, die zu einer Beschädigung der weiteren Anlage führen kann. Das Anpassen erfolgt beispielsweise durch Beimengen von kaltem Fluid und/oder durch entsprechendem wechselweisen Betrieb von verschiedenen Kammern des Wärmespeichers.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Wärmespeicher ein zu dem mindestens einen Wärmebett separater Speicher verwendet wird. "Separat" bedeutet nicht, dass die beiden Elemente (Wärmebett einerseits und Wärmespeicher andererseits) räumlich separat ausgestaltet sein müssen, denn sie können beispielsweise auch in einem gemeinsamen Außengehäuse untergebracht sein. Mit "separat" wird zum Ausdruck gebracht, dass der Wärmespeicher ein Extraelement ist, also nicht ein Element der den reinen Oxidationsbetrieb betreffenden Oxidationsanlage. Der Wärmespeicher ist also beispielsweise kein weiteres Wärmebett der Oxidationsanlage. Üblicherweise weist die Oxidationsanlage mehrere Wärmebetten auf, die abwechselnd zum Einsatz gelangen, indem durch ein zuvor aufgeheiztes Wärmebett der Reaktionsstoff strömt, sich dabei erwärmt und dann in eine Brennkammer gelangt. Das in der Brennkammer entstehende heiße Abgas durchströmt ein weiteres Wärmebett, das vorgeheizt wird, um - im nachfolgenden Zyklus - nach Umsteuern der Gasströme zum Aufheizen des Reaktionsstoffes zur Verfügung zu stehen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oxidationsanlage insbesondere in dem Wärmespeicher, insbesondere - aufgrund der wechselnden Konzentration des Reaktionsstoffes - diskontinuierüch, gespeicherte Wärme an sich selbst, insbesondere an das mindestens eine Wärmebett zu ihrem/dessen Aufheizen, insbesondere vor einem Neustart der Oxidationsanlage, abgibt. Die Wärmeabgabe kann bevorzugt kontinuierlich erfolgen.
  • Aufgrund der im üblichen Oxidationsbetrieb der Wärmebetten angefallenen überschüssigen Wärme, mit der der Wärmespeicher beladen wurde, steht diese Wärmeenergie für bestimmte Situationen der Oxidationsanlage selbst wieder zur Verfügung, insbesondere dafür, dass mit dieser aus dem Wärmespeicher stammenden Wärme das mindestens eine Wärmebett oder auch mehrere Wärmebetten aufgeheizt wird, was im Normalbetrieb der Oxidationsanlage unterstützend erfolgen kann und/oder vor einem Neustart der abgekühlten Oxidationsanlage. Wird diese - beispielsweise über das Wochenende - abgeschaltet, so kühlt das mindestens eine Wärmebett auf eine niedrigere Temperatur ab als die normale Betriebstemperatur dieses Wärmebetts. Da zuvor überschüssige Energie im Wärmespeicher gespeichert wurde, kann bei einem Neustart der Oxidationsanlage zum Wochenanfang die im Wärmespeicher gespeicherte Wärme genutzt werden, um das mindestens eine Wärmebett aufzuheizen, sodass sehr schnell und effektiv ein Betrieb zur Oxidation des Reaktionsstoffes durchgeführt werden kann. Da auch das mindestens eine Wärmebett eine gewisse Wärmespeichereigenschaft hat, da es über eine relativ große Zeitspanne die Wärme nur langsam an die Umgebung abgibt, ist bei diesem Vorgehen selbstverständlich sichergestellt, dass mittels der vom Wärmespeicher gelieferten Wärme die Temperatur des Wärmebetts erhöht werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher mit einem Wärmehaltevermögen oder einer Wärmespeicherkapazität verwendet wird, das/die größer ist, als das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des mindestens einen Wärmebetts. Aufgrund dieses Umstands ist sichergestellt, dass bei einem Abkühlen der Oxidationsanlage die im Wärmespeicher gespeicherte Wärme über eine längere Zeitspanne und/oder mit einer höheren Temperatur zur Verfügung steht, als die Wärme, die sich im Wärmebett befindet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit den Wärmespeicher durchströmendem Medium, insbesondere Luft, das/die dadurch zu Heißmedium, insbesondere Heißluft, wird, das mindestens eine Wärmebett aufgeheizt wird. Die Oxidationsanlage sieht also Mittel vor, um das Medium, insbesondere die Luft, zu fördern, um eine Wärmeentnahme aus dem Wärmespeicher vornehmen zu können und diese Wärme in das Wärmebett einbringen zu können. Das Einbringen in das Wärmebett erfolgt insbesondere von oben her.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als weitere Anlage ein weiterer Wärmetauscher, eine Heizung, eine Produktionsvorrichtung, eine Kältemaschine oder eine Energiewandlereinrichtung verwendet wird. Der weitere Wärmetauscher kann Teil eines Sekundärkreislaufes sein, dem Wärme des Abgases der Oxidationsanlage zugeführt wird. Mittels des weiteren Wärmetauschers wird die Wärme auf ein Fluid (zum Beispiel Luft, Thermalöl, Dampf oder Wasser) des Sekundärkreislaufs übertragen, in dem ein Weitertransport der Wärme zu einem Einsatzort stattfindet. Beispielsweise kann der Sekundärkreislauf mit einer Heizung oder einer Produktionsvorrichtung zusammenarbeiten. Dies wird als indirekte Wärmenutzung bezeichnet. Die Heizung beziehungsweise die Produktionsvorrichtung kann aber auch die weitere Anlage darstellen und unmittelbar mit der Wärme beaufschlagt werden (direkte Wärmenutzung). Dies kann beispielsweise zum Betreiben eines Heißlufttrockners vorgesehen sein. Ebenso ist ein Betreiben beziehungsweise Beheizen der Produktionsvorrichtung möglich. Ist die weitere Anlage eine Kältemaschine, insbesondere eine Absorptionskältemaschine, so kann ein diese durchströmendes Fluid auf eine niedrigere Temperatur gebracht werden. Die Wärmeenergie kann jedoch auch, beim Verwenden einer Energiewandlereinrichtung als weitere Anlage, zur Erzeugung von beispielsweise elektrischer oder mechanischer Energie genutzt werden. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel eine Gas- beziehungsweise Dampfturbine oder eine Brennstoffzelle eingesetzt werden. Wie bereits beschrieben, besteht die Besonderheit der Oxidationsanlage darin, dass der Wärmespeicher zwischen Brennkammer und der weiteren Anlage vorgesehen ist, also nicht zunächst ein Wärmetauschen auf eine niedrigere Temperatur durchgeführt wird und erst dann die Wärme gespeichert wird.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Reaktion des Reaktionsstofifes in dem Wärmebett und/oder der Brennkammer abläuft, wobei mittels des Wärmetauschers der dem Wärmebett und/oder der Brennkammer zugeführte Reaktionsstoff mit Wärme von aus der Brennkammer ausströmendem Abgas aufgeheizt wird. Die Reaktion des Reaktionsstoffes läuft ab, sobald dieser eine ausreichend hohe Temperatur erreicht hat. Dies kann bereits bei Durchlaufen des Wärmebetts der Fall sein, sodass die Reaktion auch bereits in dem Wärmebett ablaufen kann. Alternativ oder zusätzlich ist die Brennkammer zur Reaktion des Reaktionsstoffes vorgesehen. In der Brennkammer ist beispielsweise ein Brenner angeordnet, der eine permanente Flamme erzeugt. Damit wird eine Stütztemperatur erzeugt beziehungsweise der durch das Durchlaufen des Wärmebetts aufgewärmte Reaktionsstoff entzündet. Der Wärmetauscher dient dazu, dem aus der Brennkammer ausströmenden Abgas Wärme zu entziehen und dem Reaktionsstoff beziehungsweise der Abluft zuzuführen. Dabei wird der dem Wärmebett beziehungsweise der Brennkammer zugeführte Reaktionsstoff erwärmt, wodurch eine Reaktion des Reaktionsstoffes in dem Wärmebett beziehungsweise der Brennkammer ermöglicht wird.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Teil des Abgases zusätzlich zum Aufheizen des Wärmespeichers verwendet wird. Das in der Brennkammer anfallende Abgas, in welchem der Reaktionsstoff bereits vollständig oxidiert ist, wird sowohl für einen Wärmetauschvorgang zwischen dem Abgas und dem nicht oxidierten beziehungsweise verbrauchten Reaktionsstoff als auch zum Aufheizen des Wärmespeichers verwendet. Das Aufheizen wird insbesondere dann durchgeführt, wenn die Konzentration des Reaktionsstoffes die Auslegungskonzentration der Oxidationsanlage überschreitet und somit Wärmeüberschuss vorliegt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmespeicher nahezu auf die höchste in der Oxidationsanlage vorliegende Temperatur aufgeheizt wird. Um die in der Oxidationsanlage anfallende Wärme möglichst effizient zu nutzen, soll die dort bei der Reaktion des Reaktionsstoffes vorliegende beziehungsweise höchste Temperatur auch in dem Wärmespeicher zur Verfügung stehen. Dieser wird daher zumindest nahezu auf diese höchste Temperatur aufgeheizt. Beim Entladen des Wärmespeichers zum Abgeben von Wärme zum Aufrechterhalten des Wärmeprofils oder zum Betreiben der weiteren Anlage steht demzufolge im Wesentlichen diese hohe Temperatur zur Verfügung.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Wärmespeicher ein Langzeitwärmespeicher verwendet wird. Das bedeutet, dass der Wärmespeicher die gespeicherte Wärme für einen längeren Zeitraum, beispielsweise bis zu mehrere Tage, vorhalten kann, insbesondere über eine längere Zeit, als das mindestens eine Wärmebett. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine beim Aufheizen des Wärmespeichers entstehende Temperaturschichtung in dem Wärmespeicher möglichst lange erhalten bleibt, also keine Vergleichmäßigung der Temperatur in dem Wärmespeicher stattfindet. Üblicherweise stellt sich in einem Wärmespeicher nach Abschluss eines Beladevorgangs mit der Zeit, insbesondere nach langem Stillstand, eine Temperatur ein, welche einer mittleren Temperatur des Wärmespeichers entspricht. Mittels des Wärmespeichers kann also bei Entnahme der Wärme lediglich eine Temperatur erreicht werden, welche der mittleren Temperatur entspricht. Dahingegen ist es bei der Oxidationsanlage wünschenswert, möglichst eine Temperatur zu erreichen, welche der beim Beladen vorliegenden hohen Temperatur entspricht. Es soll also eine Temperaturschichtung in dem Wärmespeicher vorliegen, die auch bei langer Standzeit erhalten bleibt. Somit kann, je nach Durchströmungsrichtung des Wärmespeichers, beim Entnehmen der Wärme auch eine Temperatur erzielt werden, welche unterhalb der mittleren Temperatur liegt. Die gewünschte Temperatur kann also mit geeigneter Wahl der Durchströmungsrichtung ausgewählt werden. Dies liegt in der beschriebenen Temperaturschichtung begründet sowie gegebenenfalls in der Beladung oder Entladung einzelner Kammern des Wärmespeichers.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei einer Konzentration, die unterhalb einer Minimalkonzentration liegt, zusätzlicher Brennstoff in die Brennkammer und/oder das Wärmebett eingebracht wird. Ist die Konzentration des vorliegenden Reaktionsstoffes zu niedrig, liegt diese also unterhalb der Auslegungskonzentration, kann die Anlage nur unter Einbringung von Wärme betrieben werden. Das bedeutet, dass entweder Wärme aus dem Wärmespeicher abgegeben oder zusätzlicher Brennstoff in die Anlage eingebracht werden muss. Wird auch die Minimalkonzentration, die kleiner als die Auslegungskonzentration ist, unterschritten, so ist lediglich das Einbringen von Brennstoff vorgesehen. Das Einbringen kann in die Brennkammer und/oder das Wärmebett erfolgen. Auf diese Weise wird auch bei Unterschreiten der Minimalkonzentration eine vollständige Oxidation des Reaktionsstoffes gewährleistet. Es kann auch vorgesehen sein, die Minimalkonzentration der Oxidationsanlage während des Betriebs dynamisch anzupassen. So kann es vorteilhaft sein, die Minimalkonzentration zumindest zeitweilig auf Null abzusenken, um die Reaktion des Reaktionsstoffes lediglich durch Wärmeeintrag aus dem Wärmespeicher sicherzustellen. Dies kann beispielsweise bei einer hohen gespeicherten Wärmemenge durchgeführt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei unterdurchschnittlichem Wärmeeintrag aber einer die Minimalkonzentration überschreitenden Konzentration ein Autothermbetrieb unter Abgabe von Wärme aus dem Wärmespeicher in das Wärmebett und/oder die Brennkammer durchgeführt. Liegt die Konzentration des Reaktionsstoffes also zwischen der Minimalkonzentration und der Auslegungskonzentration der Anlage, so soll trotzdem ein Autothermbetrieb der Anlage ermöglicht werden, obwohl dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen bei unterdurchschnittlichem Wärmeeintrag nicht möglich ist, da die Konzentration kleiner als die Auslegungskonzentration ist. Zu diesem Zweck wird Wärme aus dem Wärmespeicher abgegeben. Dies kann sowohl in das Wärmebett als auch in die Brennkammer erfolgen. Durch die Abgabe der Wärme in das Wärmebett und/oder die Brennkammer wird der Reaktionsstoff auf die zu seiner Reaktion benötigte Temperatur gebracht, sodass diese ohne Weiteres ablaufen kann. Damit wird eine vollständige Oxidation beziehungsweise Reaktion des Reaktionsstoffes ermöglicht, obwohl die Temperatur des Reaktionsstoffes mittels des Wärmetauschers nicht auf die dazu notwendige Temperatur gebracht werden kann. Mit der aus dem Wärmespeicher abgegebenen Wärme soll also das gewünschte Wärmeprofil in dem Wärmebett des Wärmetauschers aufrechterhalten werden. Wie bereits beschrieben kann die Minimalkonzentration auch variabel vorgesehen und insbesondere auf Null absenkbar sein.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung liegt bei einer Konzentration, die oberhalb einer Auslegungskonzentration liegt, der Wärmeüberschuss vor. Die Oxidationsanlage ist auf das Vorliegen einer bestimmten Konzentration, der Auslegungskonzentration, ausgelegt, In dieser ist der Autothermbetrieb durchführbar. Das bedeutet, dass ab einer Konzentration, die größer als diese Auslegungskonzentration ist, mehr Wärme in die Anlage eingebracht wird, als durch den Wärmetauscher zurückgeführt werden kann. In diesem Fall liegt daher der Wärmeüberschuss vor, der zum Beladen des Wärmespeichers verwendet werden kann.
  • Schließlich ist - nach einer Weiterbildung der Erfindung - vorzugsweise vorgesehen, dass der Reaktionsstoff ein Schadstoff, insbesondere flüchtiger Kohlenwasserstoff, ist. Der Reaktionsstoff darf also nicht unbehandelt in eine Umgebung der Anlage entlassen werden. Daher ist es vorgesehen, eine Reaktion des Reaktionsstoffes in der Anlage durchzuführen, insbesondere diesen zu oxidieren, sodass keine negativen Auswirkungen auf die Umgebung ausgeübt werden. Der Schadstoff kann beispielsweise ein flüchtiger Kohlenwasserstoff sein, wie er in vielen verarbeitenden Industrien, insbesondere farbverarbeitenden Industrien, anfällt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Wärmebett eine Schüttung und/oder mindestens ein Formelement verwendet wird, wobei insbesondere ein keramisches Material vorgesehen ist. Es kann vorgesehen sein, das Wärmebett aus mindestens einem Formelement, zum Beispiel einem Wabenstein, zusammenzusetzen, welches vorteilhafterweise aus Keramik besteht. Alternativ zu dem Formelement ist auch eine Schüttung möglich. Das Wärmebett kann zu einem Teil oder vollständig aus einem keramischen Material bestehen. Das keramische Material ist hochgradig hitzebeständig und weist einen geringen Ausdehnungskoeffizienten auf. Das bedeutet, dass bei wechselnder Temperaturbeaufschlagung des Wärmebetts keine starkes Ausdehnen beziehungsweise Zusammenziehen des Materials auftritt. Daher kann mit einem keramischen Wärmebett sowohl die Auslegung der Anlage vereinfacht werden, als auch deren Lebensdauer, bedingt durch die hohe Temperaturbeständigkeit des Keramikmaterials, erhöht werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Oxidationsanlage, insbesondere thermisch-regenerative Abluftreinigungsanlage, vorzugsweise zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, mit einem vorgesehenen durchschnittlichen Wärmeeintrag mittels eines in wechselnder Konzentration vorliegenden Reaktionsstoffes, wobei durch den Wärmeeintrag ein gewünschtes Wärmeprofil in mindestens einem Wärmebett eines Wärmetauschers aufrechterhalten ist. Dabei ist ein, insbesondere unmittelbar an eine Brennkammer der Oxidationsanlage zum Aufladen gekoppelter, Wärmespeicher vorgesehen, der zur Aufnahme von Wärmeüberschuss und/oder zur Abgabe von Wärme, insbesondere im Falle eines unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags dient. Hinsichtlich der Oxidationsanlage sind die vorstehenden Ausführungen ebenfalls anwendbar. Bei der Auslegung der Oxidationsanlage wird es angestrebt, bei einer zu erwartenden durchschnittlichen Konzentration des Reaktionsstoffes einen autothermen Betrieb zu ermöglichen. Liegt die Konzentration des Reaktionsstoffes unterhalb dieser Auslegungskonzentration, so wird dem Wärmespeicher Wärme entnommen und einer Brennkammer beziehungsweise dem Wärmebett der Oxidationsanlage derart zugeführt, dass eine Reaktion des Reaktionsstoffes ablaufen kann.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mindestens zwei Wärmebetten vorgesehen, wobei mindestens ein erstes Wärmebett vor einer Brennkammer und mindestens ein zweites Wärmebett nach einer Brennkammer angeordnet sind. Der Wärmetauscher verfügt somit über mindestens zwei Wärmebetten, wobei ein erstes strömungstechnisch vor der Brennkammer und ein zweites strömungstechnisch nach dieser vorgesehen sind.
  • Zweckmäßigerweise ist vorzugsweise eine alternierende Durchströmung der Wärmebetten vorgesehen. Das bedeutet, dass das erste Wärmebett und das zweite Wärmebett abwechselnd mit dem heißen Abgas der Oxidationsanlage und dem dieser zugeführten Reaktionsstoff durchströmt werden. Während der Durchströmung mit dem Abgas wird das jeweilige Wärmebett aufgeheizt, wohingegen während des Durchströmens mit dem Reaktionsstoff Wärme an diesen abgegeben wird, womit sich das Wärmebett abkühlt. Die Reaktion des Reaktionsstoffes kann dabei sowohl in der Brennkammer als auch in dem vor der Brennkammer angeordneten Wärmebett ablaufen.
  • Weiterhin ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Wärmespeicher im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Wärmebett angeordnet und insbesondere an die Brennkammer angeschlossen ist. Der Wärmespeicher wird also strömungstechnisch parallel zu dem Wärmebett betrieben. Das bedeutet, dass ein Einlass des Wärmespeichers auch gleichzeitig ein Einlass des Wärmebetts und ein Auslass des Wärmespeichers gleichzeitig ein Auslass des Wärmebetts sein kann beziehungsweise diese strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Der Wärmespeicher kann also ebenso wie das zweite Wärmebett unmittelbar an die Brennkammer angeschlossen sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine weitere Anlage an mindestens einen Mediumanschluss, insbesondere Abgasanschluss, der Anlage angeschlossen ist. Der Mediumanschluss kann mit dem Wärmespeicher und/oder mit mindestens einem, insbesondere dem zweiten Wärmebett, in Fluidverbindung stehen. Der Mediumanschluss kann also mittels des Wärmespeichers und/oder mittels des mindestens einen Wärmebetts mit Wärme gespeist werden, die an die weitere Anlage weitergegeben wird, Auf diese Weise kann mit der Wärme, die in der Oxidationsanlage erzeugt wird, die weitere Anlage betrieben und die Wärme sinnvoll genutzt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Wärmebett zum Aufheizen, insbesondere bei einem Neustart der Oxidationsanlage, an den Wärmespeicher angeschlossen ist. Auf dieses erfindungsgemäße Vorgehen wurde bereits vorstehend bei der Abhandlung des Verfahrens eingegangen.
  • Ferner ist - wie bereits auch vorstehend schon ausgeführt - das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des Wärmespeichers größer, als das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des mindestens einen Wärmebetts. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Wärmespeicher Wärme länger und/oder mit höherer Temperatur über einen bestimmten Zeitraum hält, als das Wärmebett, sodass es möglich ist, Wärme des Wärmespeichers zu nutzen, um das Wärmebett aufzuheizen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht einer thermischregenerativen Abluftreinigungsanlage in einer ersten Betriebsart,
    Figur 2
    die aus Figur 1 bekannte Abluftreinigungsanlage in einer weiteren Betriebsart,
    Figur 3
    eine erste Variante der Abluftreinigungsanlage mit Wärmespeicher und Umgehungseinrichtung, und
    Figur 4
    eine weitere Variante der Abluftreinigungsanlage.
  • Die Figur 1 zeigt eine Oxidationsanlage 1 in Form einer Abluftreinigungsanlage 1', die einen Wärmetauscher 2 in Form von drei Wärmebetten 3, 4 und 5 aufweist, die beispielsweise mit keramischen Wabenkörpern ausgestattet sind. Die Oxidationsanlage 1 dient dazu, mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen beziehungsweise dem Reaktionsstoff belastete Abluft K, die Rohgas darstellt, zu reinigen. Die Abluft K soll also von den Kohlenwasserstoffen befreit werden. Zu diesem Zweck wird sie durch eines der Wärmebetten 3, 4 oder 5 geleitet. In Figur 1 ist dargestellt, wie die Abluft K durch das Wärmebett 4 geleitet wird. Das Wärmebett 4 ist dabei auf eine hohe Temperatur, beispielsweise 800°C, vorgeheizt. Anschließend gelangt die Abluft K in eine Brennkammer 6 der Abluftreinigungsanlage 1'. In der Brennkammer 6 ist ein Brenner 7 angeordnet, der eine Flamme 8 erzeugen kann. Der Brenner 7 ist dazu vorgesehen, eine Stütztemperatur in der Brennkammer 6 zu erzeugen. Durch die Beaufschlagung der Abluft K mit der in dem Wärmebett 4 herrschenden Temperatur werden die Kohlenwasserstoffe oxidiert, sodass aus dem Rohgas, welches Kohlenwasserstoffe enthält, Reingas wird, welches lediglich oxidierte, das heißt verbrannte, Kohlenwasserstoffe aufweist. Das Oxidieren kann dabei sowohl bereits in dem Wärmebett 4 als auch erst in der Brennkammer 6 ablaufen. Das in der Brennkammer 6 vorhandene Reingas wird anschließend durch das Wärmebett 5 geleitet, um es aufzuheizen. Anschließend erfolgt eine Abgabe des Reingases gemäß Strömungsweg 9 in eine Umgebung beziehungsweise Außenatmosphäre der Abluftreinigungsanlage 1'. Mittels gestrichelter Strömungswege ist angedeutet, dass es in einer anderen Betriebsart auch möglich ist, dass Reingas sowohl durch das Wärmebett 5 als auch durch das Wärmebett 3 geleitet wird. Nach einer gewissen Zeit erfolgt eine Umtaktung, das heißt, die Abluft K wird nicht mehr durch das Wärmebett 4 geleitet, sondern durch das Wärmebett 3 oder durch das Wärmebett 5. Dementsprechend wird das Wärmebett 4 nunmehr verwendet, um das Reingas hindurchzuleiten, damit es sich wieder aufheizt, da es zuvor Wärme an das Rohgas abgegeben hat.
  • Um zu verhindern, dass bei einem Übergang von dem Rohgasbetrieb eines Wärmebetts 3, 4 oder 5 in den Reingasbetrieb Rohgas in das Reingas gelangt, erfolgt ein so genannter Spülbetrieb. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Dabei wird Reingas gemäß dem Strömungsweg 10 aus der Brennkammer 6 durch ein Wärmebett 3, 4 oder 5 geleitet, das zuvor Rohgas geführt hat. In dem dargestellten Beispiel wird das Reingas durch das Wärmebett 3 geleitet. Dieses Vorgehen dient dazu, um Rohgasreste auszuspülen, die gemäß Strömungsweg 11 zusammen mit dem Reingas in den belasteten Abluftstrom K zurückgeführt werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Kreislauf, der solange aufrechterhalten wird, bis das Wärmebett 3 keine Rohgasreste mehr aufweist.
  • In der Figur 3 ist nun eine erste Variante der Abluftreinigungsanlage 1' in einer Betriebsart dargestellt, in welcher das Rohgas beziehungsweise die Abluft K zunächst das Wärmebett 4 durchläuft, in die Brennkammer 6 gelangt und anschließend das Wärmebett 3 durchläuft. Parallel zu dem Wärmebett 3 ist ein Wärmespeicher 91 vorgesehen, der mittels einer Umgehungseinrichtung 12, die hier als steuer- beziehungsweise regelbares Ventil dargestellt ist, umgehbar ist. Das Reingas kann also aus der Brennkammer 6 durch das Wärmebett 3 (Strömungsweg 9') und/oder durch den Wärmespeicher 11 (Strömungsweg 13) und/oder an dem Wärmespeicher 11 vorbei durch die Umgehungseinrichtung 12 (Strömungsweg 14) strömen. Vorzugsweise kann die Umgehungseinrichtung 12 bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entfallen. Durch den Wärmespeicher 11 1 wird ein möglicher Energieverlust vermieden. Zusätzlich oder alternativ zu der Umgehungseinrichtung 12 kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein, mittels welcher der Zufluss aus der Brennkammer 6 zu dem Wärmespeicher 11 unmittelbar unterbrochen wird. Dies ist in Figur 3 jedoch nicht dargestellt. Das Reingas wird entweder entlang des Strömungswegs 15 in die Umgebung der Abluftreinigungsanlage 1 entlassen, oder aber das durch den Wärmetauscher 11 oder die Umgehungseinrichtung 12 strömende Reingas wie durch den Strömungsweg 16 angedeutet, einer weiteren Anlage 17 zugeführt. Alternativ kann auch eine Zuführung des Reingases, welches den Wärmetauscher 2 beziehungsweise das Wärmebett 3 durchläuft in die weitere Anlage vorgesehen sein. Das entlang der Strömungswege 13 und/oder 14 strömende Reingas kann sich auch an einer oder verschiedenen Stellen mit dem Reingas, welches entlang des Strömungswegs 9' strömt, vereinen.
  • Die Abluftreinigungsanlage 1' weist nicht dargestellte Ventilatoren und/oder Steuerklappen auf, mit welchen das Fluid (Reingas und/oder Rohgas) innerhalb der Abluftreinigungsantage 1' bewegt werden kann. Über die Strömungsklappen sind dabei unterschiedliche Strömungswege einstellbar - beispielsweise einzelne Strömungswege versperrbar -, während die Ventilatoren zum Transport des Fluids dienen.
  • Dabei kann es sowohl vorgesehen sein, der weiteren Anlage 17 Reingas zuzuführen, welches sowohl das Wärmebett 3 oder den Wärmespeicher 11, das Wärmebett 3 oder die Umgehungseinrichtung 12 oder lediglich das Wärmebett 3 durchlaufen hat, zuzuführen.
  • Es kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass das Reingas zusätzlich oder alternativ zu dem Wärmebett 3 das Wärmebett 5 durchströmt. In diesem Fall ist es vorgesehen, dass das Wärmebett 5 ebenfalls mit dem Abgasstrom gemäß Strömungsweg 9' strömungstechnisch verbunden ist.
  • Die Umgehungseinrichtung 12 stellt einen so genannten Bypass dar. Mit diesem kann das Reingas beziehungsweise Abgas unter Umgehung des Wärmespeichers 11 beispielsweise unmittelbar aus der Brennkammer 6 in die Umgebung der Anlage beziehungsweise an die weitere Anlage 17 abgegeben werden. Die Umgehungseinrichtung 12 ist in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmespeichers 11 steuerbar beziehungsweise regelbar. Insbesondere soll das Reingas bei Überschreiten einer Maximaltemperatur des Wärmespeichers 11 um diesen herumgeführt werden. Das bedeutet, dass eine Überfüllung des Wärmespeichers 11 auftreten kann beziehungsweise dass ein Beladen des Wärmespeichers 11 unterbrochen wird, sobald in diesem die Maximaltemperatur auftritt beziehungsweise festgestellt wird.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Abluftreinigungsanlagen 1' sind so ausgelegt, dass bei einer Konzentration des Reaktionsstoffes, welche mindestens eine Auslegungskonzentration erreicht, ein Autothermbetrieb der Abluftreinigungsanlage 1' durchgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass mittels des Brenners 7 kein zusätzlicher Brennstoff in die Brennkammer 6 eingebracht werden muss, sondern dass die Reaktionswärme des Reaktionsstoffes, beispielsweise der Kohlenwasserstoffe, ausreicht, um die Reaktionstemperatur des Reaktionsstoffes zu erreichen. Zu diesem Zweck müssen die Wärmebetten 3, 4 und 5 ausreichend groß dimensioniert werden, um eine möglichst hohe Wärmemenge von dem aus der Brennkammer 6 abgegebenen Abgases beziehungsweise Reingases dem reaktionsstoffhaltigen Rohgas zuzuführen, und auf diese Weise dessen Temperatur soweit als möglich zu erhöhen. Daraus folgt, dass je kleiner die Auslegungskonzentration ist, bei welcher die Abluftreinigungsanlage 1' betreibbar ist, desto größer müssen die Wärmebetten 3, 4 und 5 dimensioniert sein.
  • Die in Figur 3 dargestellte Abluftreinigungsanlage 1' weist nun unter dimensionierte Wärmebetten 3, 4 und 5 auf. Das bedeutet, dass die Wärmebetten 3, 4 und 5 kleiner ausgelegt sind, als ein Autothermbetrieb bei einer Auslegungskonzentration erfordert. Stattdessen ist die Abluftreinigungsanlage 1' auf eine Auslegungskonzentration ausgelegt, welche höher ist als eine Minimalkonzentration. Unterhalb der Minimalkonzentration wird zusätzlicher Brennstoff zugreführt, bei einer Konzentration, die zwischen Minimalkonzentration und Auslegungskonzentration liegt, wird dagegen dem Wärmespeicher 11 Wärme entnommen, um die Oxidation des Reaktionsstoffes kontinuierlich fortzuführen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen entspricht dagegen die Auslegungskonzentration im Wesentlichen der Minimalkonzentration. Es kann bei diesen also vorkommen, wenn die Konzentration des Reaktionsstoffes unter die Auslegungskonzentration abfällt, dass mittels des Wärmetauschers 2 der Reaktionsstoff beziehungsweise das Rohgas nicht auf eine Temperatur gebracht werden kann, welche zur Oxidation des Reaktionsstoffes notwendig ist. In diesem Fall liegt ein unterdurchschnittlicher Wärmeeintrag in das Rohgas vor. Der Wärmespeicher 11 ist nun dazu vorgesehen, im Falle des unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags Wärme abzugeben, insbesondere in die Brennkammer 6 und/oder in das Wärmebett 3, um weiterhin eine kontinuierliche Reaktion des Reaktionsstoffes zu ermöglichen, ohne zusätzlichen Brennstoff über den Brenner 7 in die Brennkammer 6 oder in die Wärmebetten 3, 4 oder 5 einbringen zu müssen. Das bedeutet, dass bei unterdurchschnittlichem Wärmeeintrag die in dem Wärmespeicher 11 gespeicherte Wärme verwendet wird, um die Temperatur des Rohgases, also des Reaktionsstoffes, zu erhöhen.
  • Es stellen sich somit folgende Betriebsarten der Abluftreinigungsanlage 1' dar: Bei einer Konzentration des Reaktionsstoffes unterhalb der Minimalkonzentration wird der Abluftreinigungsanlage 1' beziehungsweise der Brennkammer 6 und/oder den Wärmebetten 3, 4 und/oder 5 zusätzlicher Brennstoff zugeführt, um eine Oxidation des Reaktionsstoffes zu ermöglichen. Bei einer Konzentration, die größer oder gleich der Minimalkonzentration, aber geringer als die Auslegungskonzentration ist, wird in dem Wärmespeicher 11 gespeicherte Wärme in die Brennkammer 6 beziehungsweise eines oder mehrere der Wärmebetten 3, 4 und 5 zurückgeführt. Entspricht die Konzentration der Auslegungskonzentration, so befindet sich die Abluftreinigungsanlage 1' in dem Autothermbetrieb, das bedeutet, dass weder zusätzlicher Brennstoff noch Wärme aus dem Wärmespeicher 11 zugeführt werden müssen. Ist die Konzentration höher als die Auslegungskonzentration, so wird durch die Oxidation des Reaktionsstoffes mehr Wärme gebildet, als mit Hilfe des Wärmetauschers 2 umgesetzt werden kann. Es entsteht ein Wärmeüberschuss. Dieser Wärmeüberschuss kann von dem Wärmespeicher 11 aufgenommen und zur späteren Verwendung gespeichert werden. Das bedeutet, dass zumindest ein Teil des Abgases beziehungsweise des Reingases aus der Brennkammer 6 zum Aufheizen des Wärmespeichers 11 verwendet wird. Ist der Wärmespeicher 11 vollständig beladen oder überschreitet eine Temperatur des Wärmespeichers 11 eine Maximaltemperatur, so kann der Wärmespeicher 11 mittels einer Umgehungseinrichtung 12 entlastet werden, indem das Abgas beziehungsweise das Reingas um den Wärmespeicher 11 herumgeführt wird. Es erfolgt also kein weiteres Beladen des Wärmespeichers 11. Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass keine Umgehungseinrichtung 12 vorhanden ist, das heißt, es liegt eine Anordnung gemäß Figur 3, jedoch ohne Umgehungseinrichtung 12 (mit oder ohne Anlage 17) vor. Dies bedeutet, dass die Funktion der Umgehungseinrichtung 12 quasi vom Wärmespeicher 11 miterfüllt wird, das heißt, der Wärmespeicher ist in der Lage, den kompletten Wärmeüberschuss aufzunehmen, wodurch eine besonders hohe Energieeffizienz erzielt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also der Brennkammer 6 nur der Wärmespeicher 11 nachgeschaltet. Die Umgehungseinrichtung 12 (heißer Bypass) ist nicht vorhanden.
  • Die Auslegung der Abluftreinigungsanlage 1' erfolgt derart, dass die Wärmebetten 3, 4 und 5 unterdimensioniert werden. Während bei einer bekannten Abluftreinigungsanlage 1' beispielsweise ein Autothermbetrieb bei einer Konzentration von 1,3 bis 1,5 g/m3 vorgesehen ist, wofür Wärmebetten 3, 4 und 5 mit einer Höhe von 2,0 m notwendig sind, erfolgt erfindungsgemäß eine Auslegung der Abluftreinigungsanlage 1' auf eine Auslegungskonzentration von 3 g/m3. Auf diese Weise sind Wärmebetten 3, 4 und 5 mit einer Höhe von beispielsweise 1 m ausreichend. Bisher erfolgte lediglich eine Optimierung des in der Abluftreinigungsanlage 1' ablaufenden Prozesses. Nun soll zusätzlich der in der weiteren Anlage 17 ablaufende Prozess beachtet werden, sodass eine Optimierung eines die beiden Prozesse umfassenden Gesamtprozesses erfolgt. Auf diese Weise kann sowohl die Abluftreinigungsanlage 1' als auch die weitere Anlage 17 mit hoher Effizienz und möglichst geringen Energiekosten betrieben werden.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Variante der Abluftreinigungsanlage 1'. Es sei zunächst auf die auch hier zutreffenden Ausführungen zu Figur 3 verwiesen. In dem in Figur dargestellten Beispiel ist die weitere Anlage 17 eine Produktionsvorrichtung 18, die direkt, also unmittelbar, mit Abgas der Abluftreinigungsanlage 1' gespeist wird, wie durch den Strömungsweg 16 angedeutet ist. Die Produktionsvorrichtung 18 besteht aus drei Heißlufttrocknern 19, die zueinander parallel mit dem Abgas beaufschlagt sind. Nach dem Durchlaufen der Heißlufttrockner 19 kann das Abgas wieder mit Lösungsmitteln beziehungsweise Kohlenwasserstoffen verunreinigt sein. Es wird daher, wie durch den Strömungsweg 20 angedeutet, wiederum als Abluft K der Abluftreinigungsanlage 1' zugeführt, um dort erneut gereinigt zu werden.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der weiteren Anlage 17 kann ein weiterer Wärmetauscher 21 vorgesehen sein, der beispielsweise strömungstechnisch parallel zu dem Wärmespeicher 11 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 21 kann zuschaltbar parallel zu dem Wärmespeicher 11 von Abgas aus der Brennkammer 6 durchströmt werden. Mit dem Wärmetauscher 21 kann ein einem Sekundärkreislauf 22 zugeordnetes Fluid (beispielsweise Thermalöl, Dampf oder ähnliches) erhitzt und einer weiteren Anlage (hier nicht dargestellt) zugeführt werden.
  • Über einen Anschluss 23, der sich auf einer der Brennkammer 6 strömungstechnisch abgewandten Seite des Wärmespeichers 11 befindet, kann diesem Fluid zugeführt werden. Dieses Fluid durchläuft den Wärmespeicher 11 in Richtung der Brennkammer 6 und erwärmt sich dabei, vorteilhafterweise bis auf eine Temperatur, die nahezu der beim Beladen des Wärmespeichers 11 verwendeten Maximaltemperatur entspricht. Das erwärmte Fluid kann nun wahlweise der Brennkammer 6, dem Wärmetauscher 21 und/oder der weiteren Anlage 17 zugeführt werden. Auf diese Weise kann sowohl die Reaktion des Reaktionsstoffes in der Brennkammer 6 aufrechterhalten, als auch dem Sekundärkreislauf 22 mittels des Wärmetauschers 21 beziehungsweise der weiteren Anlage 17 weiterhin Wärme zugeführt werden.
  • Soll das Fluid der weiteren Anlage 17 zugeführt werden, so muss das aufgeheizte Fluid auf eine Temperatur gebracht werden, die zum Betrieb der weiteren Anlage 17 geeignet ist. Dies kann erfolgen, indem das Fluid zunächst durch den Wärmetauscher 21 geleitet wird, wobei dem Fluid Wärme entzogen und es damit auf eine geringere Temperatur gebracht wird. Alternativ ist es jedoch auch möglich, das aufgeheizte Fluid mit kühlerem Fluid zu versetzen und so seine Temperatur derart einzustellen, dass es der weiteren Anlage 17 zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann die weitere Anlage 17 kontinuierlich mit Wärme versorgt werden, sollte die in der Abluftreinigungsanlage 1' erzeugte Wärmemenge nicht ausreichend sein.
  • Mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungen ist nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die im Wärmespeicher gespeicherte Wärme genutzt wird, um den Betrieb der Oxidationsanlage selbst zu fördern. Die vom Wärmespeicher gelieferte Wärme wird also nicht einer weiteren Anlage zugeführt, sondern wird in der eigenen Oxidationsanlage verwendet. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, beide Maßnahmen gleichzeitig vorzusehen oder auch zeitlich nacheinander, nämlich Wärme des Wärmespeichers sowohl einer weiteren Anlage zuzuführen als auch der eigenen Oxidationsanlage. Ferner ist es selbstverständlich möglich, dass die Wärme des Wärmespeichers nur für die weitere Anlage verwendet wird.
  • Bei der Verwendung der Wärme des Wärmespeichers für eigene Zwecke, also zum Betrieb der Oxidationsanlage, ist insbesondere vorgesehen, dass für den Fall eines Abschaltens der Oxidationsanlage, also eines Auskühlens ihrer Komponenten, insbesondere des mindestens eines Wärmebetts, vor einem Wiedereinschalten Wärme des Wärmespeichers genutzt wird, um diese Komponenten wieder aufzuheizen. Der Wärmespeicher hat demgemäß gegenüber den genannten Komponenten ein besseres Wärmehaltevermögen beziehungsweise eine bessere Wärmespeicherkapazität, sodass der Wärmespeicher Wärme zur Verfügung stellen kann, die ein Aufheizen dieser Komponenten ermöglicht. Mithin erfolgt dadurch ein reaktionsstofffreies Vorheizen der Anlage. Ist ein gewünschtes Temperaturniveau erreicht, so kann der übliche Betrieb durchgeführt werden, bei dem Reaktionsstoff oxidiert wird. Fällt dabei ein Wärmeüberschuss an, so wird dieser im Wärmespeicher gespeichert. Durch das Speichern des Wärmeüberschusses wird der Anströmbereich des Wärmebetts nicht so heiß, dass dort chemische Reaktionen mit dem Reaktionsstoff stattfinden. Daher ist die thermische Belastung der Konstruktion reduziert.
  • Das Auskoppeln von Überschusswärme und deren Speichern im Wärmespeicher vereinfacht und erleichtert die Betriebsführung der den Oxidationsbetrieb betreffenden Teil der Oxidationsanlage, wobei dieser Teil dadurch keine unkontrollierten Energieeinträge erhält. Der Wärmespeicher führt daher eine Energiepuffer- und/oder Temperaturglättungsfunktion aus.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Oxidationsanlage (1), mit einem vorgesehenen durchschnittlichen Wärmeeintrag mittels eines in wechselnder Konzentration vorliegenden Reaktionsstoffes, wobei durch den Wärmeeintrag ein gewünschtes Wärmeprofil in mindestens einem Wärmebett (3,4,5) eines Wärmetauscher (2) aufrechterhalten wird, gekennzeichnet durch einen, insbesondere unmittelbar an eine Brennkammer (6) der Oxidationsanlage (1) zum Aufladen gekoppelten, Wärmespeicher (11) zur Aufnahme von Wärmeüberschuss und/oder Abgabe von Wärme, insbesondere im Falle eines unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsanläge (1) insbesondere in dem Wärmespeicher (11), insbesondere - aufgrund der wechselnden Konzentration des Reaktionsstoffes - diskontinuierüch, gespeicherte Wärme an mindestens eine weitere Anlage (17) abgibt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmespeicher (11) ein zu dem mindestens einen Wärmebett (3,4,5) separater Wärmespeicher (11) verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsanlage (1) insbesondere in dem Wärmespeicher (11), insbesondere - aufgrund der wechselnden Konzentration des Reaktionsstoffes - diskontinuierlich, gespeicherte Wärme an sich selbst, insbesondere an das mindestens eine Wärmebett (3,4,5) zu ihrem/dessen Aufheizen, insbesondere vor einem Neustart der Oxidationsanlage (1), abgibt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (11) mit einem Wärmehaltevermögen oder einer Wärmespeicherkapazität verwendet wird, das/die größer ist, als das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des mindestens einen Wärmebetts (3,4,5).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Wärmespeicher (11) durchströmenden Medium, insbesondere Luft, das/die dadurch zu Heißmedium, insbesondere Heißluft, wird, das mindestens eine Wärmebett (3,4,5) aufgeheizt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Anlage (17) ein weiterer Wärmetauscher (21), eine Heizung, eine Produktionsvorrichtung (18), eine Kältemaschine oder eine Energiewandlereinrichtung verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktion des Reaktionsstoffes in dem Wärmebett (3,4,5) und/oder der Brennkammer (6) abläuft, wobei mittels des Wärmetauschers (2) der dem Wärmebett (3,4,5) und/oder der Brennkammer (6) zugeführte Reaktionsstoff mit Wärme von aus der Brennkammer (6) ausströmendem Abgas aufgeheizt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Abgases zusätzlich zum Aufheizen des Wärmespeichers (11) verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Konzentration, die unterhalb einer Minimalkonzentration liegt, zusätzlicher Brennstoff in die Brennkammer (6) und/oder das Wärmebett (3,4,5) eingebracht wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei unterdurchschnittlichem Wärmeeintrag aber einer die Minimalkonzentration überschreitenden Konzentration ein Autothermbetrieb unter Abgabe von Wärme aus dem Wärmespeicher (11) in das Wärmebett (3,4,5) und/oder die Brennkammer (6) durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Konzentration, die oberhalb einer Auslegungskonzentration liegt, der Wärmeüberschuss vorliegt.
  13. Oxidationsanlage (1), insbesondere thermisch-regenerative Abluftreinigungsanlage (1'), vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem vorgesehenen durchschnittlichen Wärmeeintrag mittels eines in wechselnder Konzentration vorliegenden Reaktionsstoffes, wobei durch den Wärmeeintrag ein gewünschtes Wärmeprofil in mindestens einem Wärmebett (3,4,5) eines Wärmetauschers (2) aufrechterhalten ist, gekennzeichnet durch einen, insbesondere unmittelbar an eine Brennkammer (6) der Oxidationsanlage (1) zum Aufladen gekoppelten, Wärmespeicher (11) zur Aufnahme von Wärmeüberschuss und/oder Abgabe von Wärme, insbesondere im Falle eines unterdurchschnittlichen Wärmeeintrags.
  14. Oxidationsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Anlage (17) an einen Mediumanschluss, insbesondere Abgasanschluss, der Anlage angeschlossen ist.
  15. Oxidationsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wärmebett (3,4,5) zum Aufheizen, insbesondere vor einem Neustart der Oxidationsanlage (1), an den Wärmespeicher (11) angeschlossen ist.
  16. Oxidationsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des Wärmespeichers (11) größer ist, als das Wärmehaltevermögen oder die Wärmespeicherkapazität des mindestens einen Wärmebetts (3,4,5).
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WO (1) WO2010086085A2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010062145A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Druckmaschinen mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine mit mindestens einem Heißlufttrockner
DE102010062142A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Trocknersystem einer Bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden Druckmaschine sowie Verfahren zum Betrieb eines Trockners einer Bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden Druckmaschine
DE102010062144A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Druckmaschine mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betreiben eines einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystems
EP3168282A1 (de) * 2015-11-12 2017-05-17 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Anlage und verfahren zum herstellen von asphalt
US10042004B2 (en) 2015-02-12 2018-08-07 Mediatek Inc. Apparatus used with processor of portable device and arranged for performing at least one part of fuel gauge operation for battery by using hardware circuit element(s) when processor enter sleep mode
CN112513528A (zh) * 2018-11-12 2021-03-16 北京康肯环保设备有限公司 废气除害装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016102506A1 (de) 2015-12-22 2017-06-22 Elringklinger Ag Packung und Kolonne umfassend eine oder mehrere Packungen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057498A1 (en) 1998-05-07 1999-11-11 Megtec Systems, Inc. Web dryer with fully integrated regenerative heat source
WO2000011405A1 (en) * 1998-08-21 2000-03-02 Key Engineering Co. Ltd. Evaporative and regenerative waste water incineration system
WO2010051916A1 (de) * 2008-11-04 2010-05-14 Kba-Metalprint Gmbh Vorrichtung zum wärmeübertragen sowie abgasreinigungseinrichtung und verfahren zum übertragen von wärme

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3682105B2 (ja) * 1995-12-28 2005-08-10 日本ファーネス工業株式会社 脱臭システム
KR100418218B1 (ko) * 2000-08-29 2004-02-11 유 득 김 추출증발 고농도 유기폐수 축열소각로
CZ20031920A3 (cs) * 2000-12-13 2003-11-12 Megtec Systems Inc. Regenerační tepelné oxidační zařízení a způsob jeho provozu
KR20050012340A (ko) * 2003-07-25 2005-02-02 대양환경(주) 축열연소기를 이용하는 연소방법
JP2007247922A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sintokogio Ltd 排気ガス処理システム
DE102006034032B4 (de) * 2006-07-22 2019-10-17 Dürr Systems Ag Thermische Abgasreinigungsvorrichtung und Verfahren zur thermischen Abgasreinigung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057498A1 (en) 1998-05-07 1999-11-11 Megtec Systems, Inc. Web dryer with fully integrated regenerative heat source
WO2000011405A1 (en) * 1998-08-21 2000-03-02 Key Engineering Co. Ltd. Evaporative and regenerative waste water incineration system
WO2010051916A1 (de) * 2008-11-04 2010-05-14 Kba-Metalprint Gmbh Vorrichtung zum wärmeübertragen sowie abgasreinigungseinrichtung und verfahren zum übertragen von wärme

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010062145A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Druckmaschinen mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine mit mindestens einem Heißlufttrockner
DE102010062142A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Trocknersystem einer Bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden Druckmaschine sowie Verfahren zum Betrieb eines Trockners einer Bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden Druckmaschine
DE102010062144A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Druckmaschine mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betreiben eines einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystems
WO2012072283A1 (de) 2010-11-29 2012-06-07 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Trocknersysteme einer bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden druckmaschine sowie verfahren zum betrieb eines trockners einer bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden druckmaschine
DE102010062145B4 (de) * 2010-11-29 2015-10-29 Koenig & Bauer Ag Druckmaschine mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine mit mindestens einem Heißlufttrockner
DE102010062142B4 (de) * 2010-11-29 2015-11-12 Koenig & Bauer Ag Druckmaschine mit einem Trocknersystem sowie Verfahren zum Betrieb eines Trockners einer Bedruckstoff be- und/oder verarbeitenden Druckmaschine
DE102010062144B4 (de) * 2010-11-29 2015-11-12 Koenig & Bauer Ag Druckmaschine mit mindestens einem einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystem sowie Verfahren zum Betreiben eines einen Heißlufttrockner aufweisenden Trocknersystems
US10042004B2 (en) 2015-02-12 2018-08-07 Mediatek Inc. Apparatus used with processor of portable device and arranged for performing at least one part of fuel gauge operation for battery by using hardware circuit element(s) when processor enter sleep mode
EP3168282A1 (de) * 2015-11-12 2017-05-17 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Anlage und verfahren zum herstellen von asphalt
EP3168282B1 (de) 2015-11-12 2018-12-12 Benninghoven GmbH & Co. KG Anlage und verfahren zum herstellen von asphalt
CN112513528A (zh) * 2018-11-12 2021-03-16 北京康肯环保设备有限公司 废气除害装置

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