PyroPlas®

Unser Pyrolyseverfahren zur Zerstörung von chemischen Produktionsstoffen wie PFAS, POP, ODS und SGG

Funktionsprinzip

Mit PyroPlas® bieten wir unseren Kunden ein Hochtemperatur-Pyrolyse-Verfahren, welches mittels Plasma-Lichtbogen alle organischen Verbindungen zerstört (z.B. chemische Produktionsabfälle). Durch die extremen Bedingungen in dem flammenlosen Prozess zerfallen alle Moleküle in ihre atomaren Bestandteile. PyroPlas® nutzt dabei die sogenannte Pyrolnject Einspritzung, eine überlegene ‚Inflight‘ Einspritz-Technik mit deren Hilfe die eingespritzten Stoffe ideal zerstäubt und in den Plasmabogen injiziert werden. Auf diese Weise wird in den PyroPlas® Anlagen sichergestellt, dass die Schadstoffe mit einem Wirkungsgrad größer als 99,99 % zerstört werden. Für die meisten Stoffe wird hinsichtlich der Schadstoffzerstörung ein Wirkungsgrad von 99,9999 % erreicht.

Die Vorteile der PyroPlas® Technologie

  • Niedrigere Emissionen im Vergleich zu anderen Technologien; alle nationalen und internationalen Grenzwerte werden sicher eingehalten und zum Teil weit unterschritten
  • Einfache, schnelle und leichte Inbetriebnahme sowie Abschalten und Neustart der Anlage in weniger als 30 Minuten
  • Entstehung ungewünschter organischer Moleküle wie Dioxine oder Furane wird sicher verhindert
  • Niedrige Investitionskosten im Vergleich zu anderen Technologien
  • Vollautomatisierter, kompakter Anlagenbau mit einfachem, sauberem und kostengünstigem Betrieb
  • Weit höhere Temperaturen als bei anderen Systemen
  • Extrem sicherer Betrieb

Bestandteile von PyroPlas®

  • Beschickung
  • Lichtbogen (Plasma) mit
  • Pyrolnject Einspritzung
  • Heißgas-Quenche
  • Wäscher
  • Abgasbehandlung
  • Steuerung
Plasmabrenner
1. Plasmabrenner

Argonplasma wird durch einen 150kW nicht übertragenen Gleichstrombogen innerhalb eines wirbelstabilisierten Mehrsegment-Plasmabrenners bei 12.500 °C erzeugt. Diese Konstruktion bietet einen zuverlässigen Plasmabrenner mit einer langen Lebensdauer.

Abfallzufuhr
2. Abfallzufuhr

Der Abfall, flüssig oder gasförmig, wird zusammen mit den erforderlichen Reaktionsmaterialien (z.B. Dampf oder Sauerstoff) in das Plasma injiziert. Die Abfälle und Reaktionsmaterialien werden sofort in ihre Bestandteile pyrolysiert, was zur Bildung eines Gases mit einer Temperatur von über 2.500°C führt.

Reaktionszone
3. Reaktionszone

Durch die Reaktionszone hindurch kühlt das Pyrolysegas auf etwa 1.200°C ab und ermöglicht die Bildung einfacher Moleküle wie HCl, CO2 und H2O. Das Gas wird dann schnell auf unter 100°C abgeschreckt, was die Reformierung von komplexen Molekülen wie Dioxinen oder Furanen verhindert.

Abgasbehandlung
4. Abgasbehandlung

Das Gas durchläuft eine Reihe von Waschprozessen, bei denen die sauren Dämpfe und andere Verunreinigungen entfernt werden, bevor es schließlich in die Atmosphäre abgegeben wird. Der Schadstoffgehalt im emittierten Abgas ist extrem niedrig und liegt weit unter den Standards, die weltweit für solche Emissionen gelten. Da es keinen Verbrennungsprozess gibt, ist die Abgabemenge deutlich geringer als bei den meisten konkurrierenden Technologien, so dass die Anlage in unmittelbarer Nähe von Wohngebieten platziert werden kann.

Zusatzausstattung
5. Zusatzausstattung

Für den Betrieb der Anlage werden Laugen zur Neutralisation der Reaktionsprodukte, Kühlwasser, Luft und Prozessreaktionsmittel benötigt. Typischerweise können die einmal neutralisierten Reaktionsprodukte als inerte Salze in den Kanal abgegeben werden.

Steuerung
6. Steuerung

Die Anlage wird von einer Leitwarte aus über eine Computerschnittstelle bedient und gesteuert. Alle wichtigen Betriebsparameter wie Plasmaleistung, Betriebstemperaturen, Durchflussmengen, Drücke etc. werden kontinuierlich erfasst und angezeigt. Die Anlage kann im Automatikbetrieb betrieben werden, wobei die manuelle Bedienung einzelner Geräte auch vom Computer aus möglich ist. Die Steuerung umfasst alle erforderlichen Strom-, Mess- und Elektrogeräte sowie Sicherheitsverriegelungen und Not-Aus-Schalter.

Technische Details

Unsere PyroPlas®-Technologie nutzt Pyrolyse, um Abfälle in ihre atomaren Bestandteile zu zerlegen. Die PyroPlas® Anlagen sind keine Verbrennungsanlagen. Stattdessen erzeugt PyroPlas® in einem Argon-Gasstrom mittels Hochspannungs-Lichtbogen ein Plasma. In diesem Plasma herrschen Temperaturen von über 10.000 °C, bei denen der Abfall vollständig in seine atomaren Bestandteile zerlegt wird.

Aus diesem Grund ist es möglich mit PyroPlas® hochkonzentrierte Abfallströme sicher zu zerstören. Die eingangsseitigen Abfallströme können sowohl aus reinen Chemikalien als auch aus komplexen Schadstoffcocktails bestehen.  Auf Grund der hohen Temperaturen und der definierten Prozessbedingungen ist das Risiko, dass sich gefährliche Nebenprodukte wie Dioxine oder Furane bilden, minimal.

Dank der kontinuierlichen direkten Einspritzung von Abfällen in das Plasma, ist eine Freisetzung der Schadstoffe in die Umwelt – selbst bei einem Stromausfall – ausgeschlossen. In Kombination mit einem vollautomatisierten Anlagenbetrieb garantiert die PyroPlas®-Anlage auf diesem Weg eine sichere, dauerhafte und effiziente Zerstörung der Schadstoffe.

Dank des extrem hohen Wirkungsgrads bei der Schadstoffzerstörung und der einfachen Bedienung der Anlage wird PyroPlas® weltweit als Anlage nach Bester Verfügbarer Technik (Best Available Technique – BAT) betrachtet. PyroPlas® wird von verschiedenen internationalen Organisationen empfohlen bspw. als Best Environmental Practices der Stockholm Konvention, des Montreal-Protokolls und des Basler Übereinkommens für die Zerstörung von persistenten organischen Schadstoffen (POPs) und ozonschichtschädigenden Substanzen (ODSs).

Grafiken

Automatisierter Anlagenbetrieb

Der Anlagenbetrieb erfolgt vollautomatisiert über eine SPS. Über eine HMI hat der Anlagenfahrer Zugriff auf das System und kann Anlagenstart, Dauerbetrieb und Abschaltung steuern und Prozessparameter anpassen. Sie SPS überwacht alle Prozessparameter und kann im Falle einer Abweichung der Messdaten von den Sollwerten automatisiert eingreifen. Der Anlagenbetrieb der PyroPlas® kann jederzeit über eine Remote-Schnittstelle durch den Kunden überwacht und kontrolliert werden.

PyroPlas® Anlagengrößen

Der Plasmabogen und das Pyrolnject Einspritz-System machen den Kern der PyroPlas®-Anlagen aus. Wenn höhere Durchsatzleistungen benötigt werden, kann das System um zusätzliche Plasmabögen inkl. zugehörigen Einspritz-Systemen erweitert werden (PyroPlas® II und III). Diese Anlagenvarianten haben bei einem gleichbleibend hohen Wirkungsgrad bzgl. der Schadstoffzerstörung eine wesentlich höhere Durchsatzleistung.

Abfallströme

PyroPlas® kann ein breites Spektrum von Abfällen und gefährlichen Materialien sicher zerstören. Besonders geeignet ist die Technologie für die Zerstörung von persistenten organischen Schadstoffen (POP), ozonschichtschädigenden Substanzen (ODS), synthetischen Treibhausgasen (SGG) sowie anderen chlorierten und/ oder bromierten Substanzen.

ODS und SGG
Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) wie R11, R12, R13 etc.
Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) wie R21, R22, R134a etc.
Halone und Halogenalkane
Schwefelhexafluorid (SF6)
Brommethyl
Sulfurylfluorid
Halogenierte Abfälle
Bromierte Flammschutzmittel (BFRs) wie HBCD
Chlorierte Abfälle (Chlorbenzol, Tri- und Tetrachloroethylen)
Perfluorierte Verbindungen (PFC)
Chloralkane
Bromierte Abfälle (TBBA)
Fluorierte Abfälle
Persistente organische Schadstoffe (POP)
Polychlorierte Biphenyle (PCB)
Chlororganische Chemikalien (Aldrin, DDT, Dieldrin, Mirex, Endrin, Toxaphen, Chlordan, Lindan, Heptachlor)
Dioxine und Furane (PCDD und PCDF)
Hexachlorbenzol (HCB), Pentachlorbenzol (PeCB)
Per- und Poly-fluoroalkyle Substanzen (PFAS) wie PFOS und PFOA
Polychlorierte Naphthaline und kurzkettige Chlorparaffine