Cryogene condensatie alternatief voor verbranding?

Reduceren van CO₂- en NOx-emissie

Om aan milieueisen voor de uitstoot van vluchtige organische stoffen (VOS) te voldoen is in het verleden door bedrijven vaak gekozen voor verbranding. Door veranderingen in Europese en nationale wet- en regelgeving ligt de nadruk tegenwoordig echter veel sterker op het reduceren van CO₂‑ en NO_x-emissie. Door CO₂-heffingen is het speelveld drastisch veranderd, ook zijn de kosten voor fossiele brand- en hulpstoffen, zoals oplosmiddelen, sterk gestegen.

In deze studie is gekeken of cryogene condensatie in combinatie met actiefkooladsorptie een alternatief kan zijn voor regeneratieve thermische oxidatie (RTO). Daarbij is de focus gelegd op één‑ en tweetraps ammoniakkoelsystemen die werken bij temperaturen van −40 tot −60 °C.

Hoe werkt het?

Cryogene condensatie werkt door het diep koelen van de luchtstroom met VOS, waardoor deze condenseert en als vloeistof kan worden afgescheiden. Na condensatie wordt de resterende VOS verwijderd via batch-adsorptie met actieve kool totdat verzadiging optreedt.  Vervolgens worden de filters vervangen of geregenereerd. Het verschil met RTO, waar de VOS omgezet wordt in CO₂, is dat bij cryogene condensatie een groot deel van de VOS als vloeistof wordt teruggewonnen en gerecycleerd kan worden. Er is geen aardgas nodig en er ontstaat ook geen NO_x.

Door een thermodynamisch model te koppelen aan een economisch model is vastgesteld dat cryogene condensatie, gevolgd door actiefkooladsorptie, in de basis een beter alternatief is dan RTO. Zelfs wanneer productverliezen niet worden meegerekend, laat het model zien dat het omslagpunt ligt bij 39 euro per ton CO₂, een prijsniveau dat we inmiddels al gepasseerd zijn.

Uitvoering

Voor een bredere toepassing van cryogene condensatie als techniek voor VOS-emissie reductie is het belangrijk dat deze units commercieel beschikbaar zijn, in de hogere debiet range tot 30.000 Nm³ per uur. Door leverancier Mayekawa is bevestigd dat deze schaal mogelijk is. Daarmee kan cryogene condensatie, in combinatie met actiefkooladsorptie, worden overwogen als alternatief voor RTO bij nieuwbouw of vervanging.

Er blijven wel enkele technische aandachtspunten, zoals kans op bevriezing, verontreiniging van de gecondenseerde vloeistof en regeneratie van de met VOS beladen actieve kool. In de basis sluit deze techniek echter beter aan bij de huidige focus op emissiereductie en grondstoffenterugwinning dan verbranding bij hoge temperatuur.

Wilt u aan de slag met het verminderen van VOS emissies, bijvoorbeeld pentaan, oplosmiddelen of tolueen? Neem contact met ons op.