Cum poti filtra eficient aerul evacuat în procesarea materialelor plastice și să economisești energie în același timp? KMA Umwelttechnik îți oferă răspunsuri la această întrebare. Un exemplu de aplicație la Gummiwerk Kraiburg Elastik (fabrică de produse din cauciuc si plastic) arată potențialul tehnologiei de la Königswinter.
Climatul de afaceri ecologic și economic din industria maselor plastice devine din ce în ce mai dur: cum pot fi reduse în prezent costurile cu energia, cum poate fi limitată dependența de gazele naturale și cum pot fi reduse emisiile de CO2?
Având în vedere aceste probleme legate de eficiența energetică și tehnologia de mediu, gestionarea corectă a aerului rezidual de producție devine din ce în ce mai importantă și nu numai în prelucrarea materialelor plastice.
Reglementările stricte privind emisiile permise pentru substanțe și mirosuri fac ca tratarea eficientă a aerului de evacuare să fie necesară pentru multe procese de fabricație.
În același timp, costurile explozive ale energiei și obiectivele de sustenabilitate ale industriei materialelor plastice reprezintă provocări pentru multe dintre companiile de prelucrare a materialelor plastice.
Societatea Gummiwerk Kraiburg Elastik GmbH & Co. KG din Tittmoning a investit într-un sistem de filtrare a aerului evacuat eficient din punct de vedere energetic, cu sistem integrat de recuperare a căldurii, pentru noua hală de producție și economisește peste 200.000 de EUR în costuri cu energia și 400 t de CO2 anual, comparativ cu un incinerator termic regenerativ (RTO).
În exemplul de aplicare al societății Gummiwerk Kraiburg Elastik, aerul de evacuare poluat de la mașina de extrudare, presa de cauciuc, turnul de depozitare și mașina de debitat urmau să fie tratate printr-un proces durabil de purificare a aerului de evacuare cu integrarea unui sistem integrat de recuperare a căldurii. (Fig.: KMA)
Producția și prelucrarea produselor din cauciuc conduc la emisii cu mirosuri puternice. În special în timpul deformării termice a componentelor din cauciuc și în faza de răcire a produsului finit, poate exista un nivel ridicat de poluare olfactivă.
Extrudarea conduce, în special, la o poluare puternică a aerului cauzată de particulele în suspensie de ulei și emulsie, precum și de vapori plastifianți. În cel mai rău caz, acestea pot avea efecte adverse asupra sănătății personalului sau efecte negative asupra mediului. Separarea completă a aerului de evacuare poluat și a mirosurilor neplăcute este, prin urmare, indispensabilă și prevăzută în reglementările legale.
În plus, extrudarea elastomerilor și a materialelor plastice necesită cantități mari de energie termică, o resursă valoroasă care este adesea eliberată în mediu neutilizată și netratată fără recuperare.
Modulele de filtrare electrostatice cu recuperare integrată a căldurii și sistem de spălare CIP asigură o eficiență ridicată. (Fig.: KMA)
Gummiwerk Kraiburg Elastik produce pardoseli stabile elastice de înaltă calitate pentru creșterea animalelor, utilizând un proces special de reciclare. Ca producător ecologic, Kraiburg Elastik are un proces de producție sofisticat bazat pe reciclarea cauciucului vechi.
Anvelopele pentru camioane vechi sunt reciclate și transformate în granulat de cauciuc, care este reutilizat pentru a produce propriile covorașe de cauciuc ale companiei. Datorită descompunerii termice, vaporii cu miros puternic sunt produși în patru puncte pe linia de producție, în timpul procesului de producție.
Ca parte a extinderii capacităților de producție, a fost construită o nouă hală pentru acest proces. Pentru a realiza o funcționare eficientă din punct de vedere energetic și ecologic a noii prese de cauciuc, urma să fie integrat un sistem de alimentare cu aer și extracție cu recuperare de căldură.
Obiectivele principale ale companiei constau în a optimiza calitatea aerului curat dincolo de standardele de aer curat specificate, de mai puțin de 10 mg/m³, de a reduce emisiile de mirosuri neplăcute în hala de producție și în zona înconjurătoare și, în același timp, de a reduce cantitatea de energie necesară pentru tratarea aerului de evacuare.
În plus, un sistem avansat de recuperare a căldurii a constat în utilizarea inteligentă a căldurii reziduale generate de procesul de termoformare pentru a reduce costurile globale ale energiei, cum ar fi cele generate de încălzirea clădirilor. Pentru a realiza aceste obiective, compania a optat pentru un sistem modern de filtrare a aerului de evacuare de la KMA Umwelttechnik, din Königswinter, Germania.
Aerul de evacuare poluat este colectat la sursele de emisie de către unitățile de extracție de la mașinile cu nivel critic de emisii și de o unitate centrală de extracție amplasată la nivelul plafonului și curățat de un sistem central de filtrare cu un volum de 60,000 m³ pe oră. Ulterior, aerul extras în timpul procesului de producție este înlocuit cu aer proaspăt.
Sistemul central de filtrare a aerului de evacuare, format dintr-un schimbător de căldură, un precipitator electrostatic și un filtru de carbon, extrage căldura de proces conținută în aerul de evacuare, separă în mod fiabil fumul încărcat cu particule de ulei și elimină în mod eficient mirosurile neplăcute.
Sistemul dispune de un sistem de curățare cu funcționare automată (CIP) pentru precipitatoarele electrostatice și schimbătoarele de căldură, comparabil cu o mașină de spălat vase integrată. Acest lucru asigură un grad ridicat de pregătire operațională și, în același timp, o eficiență ridicată a separatoarelor de fum și recuperarea căldurii.
Iar recuperarea căldurii dă roade. Energia recuperată prin schimbătoarele de căldură este utilizată printr-un agent termic pentru a încălzi aerul proaspăt prin sistemul de alimentare cu aer și introdus în hală ca aer proaspăt încălzit printr-un sistem de ventilație stratificat.
În acest fel, hala de producție este încălzită la o temperatură constantă de 17 °C în lunile de iarnă, fără a mai fi nevoie de energie suplimentară – nu mai este necesar un sistem convențional de încălzire a halei.
Module de carbon ca etapă finală pentru eliminarea gazelor și a cenușii mirositoare. (Fig.: KMA)
Dacă s-ar utiliza un sistem convențional de încălzire a halelor cu gaz, costurile de încălzire s-ar ridica la aproximativ 90 000 EUR pe sezon de încălzire, presupunând o utilizare anuală normală de 3.280 de ore de lucru. În schimb, costurile de funcționare ale filtrului KMA ULTRAVENT și ale sistemului de recuperare a căldurii sunt de numai aproximativ 11 000 EUR.
Efectul de evitare a emisiilor de CO2 datorat recuperării integrate a căldurii asigurate de filtrul KMA este, de asemenea, semnificativ: prin implementarea noii tehnologii de filtrare a aerului de evacuare, emisiile de CO2 ar putea fi reduse cu încă 200 de tone pe an.
Superioritatea sistemului devine și mai clară în comparație cu alte procese consacrate de purificare a aerului de evacuare. Datorită reglementărilor TA-Luft aplicabile, instalațiile de ardere ulterioară, de exemplu, trebuie să fie exploatate la peste 700 °C pentru a separa în mod adecvat emisiile și mirosurile de aerul de evacuare din producție.
Se aplică următorul principiu: cu cât este mai mare ponderea materialului și a mirosului în aerul de evacuare, cu atât temperatura sistemului de post-ardere trebuie să fie mai mare. Consumul de energie asociat implică costuri de funcționare foarte ridicate și emisii secundare (CO2, CO) pentru societatea de prelucrare a materialelor plastice.
Sistemul de filtrare a aerului de evacuare KMA curăță complet aerul de evacuare fără combustie, consumând astfel cu peste 90 % mai puțină energie și provocând emisii de CO2 mai mici în comparație cu un sistem RTO. În plus, sistemul de recuperare a căldurii KMA reduce costurile de funcționare cu alți 90.000 de euro prin eliminarea nevoii de încălzire a halei.
Ipoteze: 30.000 bm3/volum de aer evacuat (mașină de extrudat și presă de cauciuc), preț al gazului (9 cenți/kW), 5760 ore de funcționare anuală, taxă CO2 pe 2022 (30€/tonă), temperatură a aerului evacuat 45 oC, temperatură a aerului conform RTO 85 oC.
Sistemul de filtrare a aerului de evacuare KMA consumă mult mai puțină energie decât un oxidator termic regenerativ (RTO). Acest lucru se reflectă în mod clar în costurile de exploatare și în evaluarea ciclului de viață atunci când se compară cele două procese. (Fig.: KMA)
Exemplul cooperării dintre Kraiburg Elastik și experții în purificarea aerului de evacuare de la KMA Umwelttechnik arată modul în care producătorii de produse din plastic și cauciuc care respectă mediul și sunt atenți la aspectul costurilor pot realiza o purificare durabilă a aerului de evacuare și pot obține o economie la fel de semnificativă de energie în unitățile lor de producție.
