Tehnologie eficientă energetic de evacuare a aerului cu recuperare a căldurii

Este posibil să filtrezi aerul evacuat în procesarea materialelor plastice într-un mod eficient și în același timp să realizezi economii de energie? SIGUR CĂ DA!

Un exemplu concret de implementare se găsește la fabrica Gummiwerk Kraiburg Elastik, unde potențialul tehnologiei dezvoltate de KMA din Königswinter este pus în evidență.

Având în vedere că industria materialelor plastice este tot mai preocupată de aspectele ecologice și economice, apar inevitabil cele mai importante întrebări:

Cum se pot reduce costurile energetice actuale?

Cum se poate diminua dependența de gaz natural?

Cum pot fi limitate emisiile de CO2?

În acest context, gestionarea eficientă a aerului rezidual din procesul de producție devine esențială, nu doar în prelucrarea materialelor plastice.

Normele stricte privind emisiile și mirosurile impun necesitatea unui tratament adecvat al aerului evacuat pentru numeroase operațiuni de fabricație.

În același timp, costurile ridicate ale energiei și obiectivele de sustenabilitate ale industriei materialelor plastice reprezintă provocări semnificative pentru mulți producători din acest domeniu.

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)

Sistem avansat de filtrare a aerului evacuat, cu accent pe eficiența energetică

Gummiwerk Kraiburg Elastik GmbH & Co. KG, o companie din Tittmoning, a investit într-un sistem avansat de filtrare a aerului evacuat, cu accent pe eficiența energetică și integrarea unei soluții de recuperare a căldurii. Acest sistem este implementat în noua lor hală de producție.

Rezultatele obținute:

• Generarea unor economii de peste 200.000 de euro în costuri energetice;
• Reducerea emisiile de CO2 cu 400 de tone anual, în comparație cu un incinerator termic regenerativ (RTO).

Impactul procesului de prelucrare a produselor din cauciuc și plastic

În procesele de fabricație și prelucrare a produselor din cauciuc, apar emisii cu mirosuri intens persistente. În special în etapele de deformare termică a componentelor din cauciuc și în faza de răcire a produsului finit, se poate instaura un nivel considerabil de poluare olfactivă.

În special, extrudarea cauciucului generează o eliberare semnificativă de particule în suspensie de ulei și emulsie, alături de vapori plastifianți. În cazuri extreme, aceste emisii pot avea efecte adverse asupra sănătății angajaților, dar și asupra mediului.

Prin urmare, o separare eficientă a aerului de evacuare, eliminând substanțele poluante și mirosurile neplăcute, devine o necesitate incontestabilă, fiind și o cerință conform normelor legale în vigoare.

Pentru contextul tehnic al filtrării aerului evacuat de la procese cu temperaturi ridicate, vezi și ghidul nostru despre ceața de ulei mecanică sau termică.

Soluția eficientă pentru eliminarea substanțelor poluante și mirosurilor neplăcute

Pe lângă aceste aspecte, procesul de extrudare a elastomerilor și materialelor plastice presupune un consum substanțial de energie termică, o resursă extrem de valoroasă ce adesea este eliberată în mediu, fără a fi utilizată și recuperată.

Modulele de filtrare electrostatice cu recuperare integrată a căldurii și sistem de spălare CIP asigură o eficiență ridicată. (Fig.: KMA)

Gummiwerk Kraiburg Elastik: inovare în producția ecologică de pardoseli pentru creșterea Animalelor

Inovația în industrie poate lua forme remarcabile, aducând soluții creative pentru provocările de mediu și necesitățile de producție. Gummiwerk Kraiburg Elastik, o companie cu viziune ecologică, exemplifică această inovație prin producția sa de pardoseli stabile elastice de înaltă calitate pentru creșterea animalelor. Cum reușesc acest lucru? Prin utilizarea unui proces special de reciclare a cauciucului vechi.

Într-o perioadă în care responsabilitatea față de mediul înconjurător se transformă într-o adevărată preocupare, Gummiwerk Kraiburg Elastik se evidențiază ca un producător focusat pe identificarea soluțiilor ecologice. Astfel, așa cum am menționat anterior, procesul de producție este bazat pe reciclarea cauciucului vechi, pentru a crea pardoseli elastice superioare. Mai mult decât atât, aceasta implică și transformarea anvelopelor uzate de la camioane în granule de cauciuc, care mai apoi sunt reutilizate pentru a produce propriile lor covorașe de cauciuc.

Această inițiativă ecologică are un impact semnificativ în reducerea deșeurilor și în promovarea economiei circulare. Cu toate acestea, procesul nu este lipsit de provocări. În timpul etapelor de deformare termică a componentelor din cauciuc și de răcire a produsului finit, intervine eliberarea vaporilor, cu mirosuri puternice.

Investiții inteligente pentru eficiență energetică și sustenabilitate

În consecință, Gummiwerk Kraiburg Elastik a investit într-o nouă hală de producție, gândită pentru a gestiona eficient aceste provocări. Astfel, 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 optimizarea 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.

Pentru a atinge aceste obiective ambițioase, Gummiwerk Kraiburg Elastik a ales să colaboreze cu KMA Umwelttechnik din Königswinter, Germania, pentru implementarea unui sistem avansat de filtrare a aerului evacuat.

Sistemul dezvoltat este unul complex, format dintr-un schimbător de căldură, un precipitator electrostatic și un filtru de carbon, toate contribuind la separarea eficientă a fumului încărcat cu particule de ulei și la eliminarea mirosurilor 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.

Vom insista acum pe recuperarea căldurii. Căldura reziduală generată în procesul de termoformare este inteligent utilizată pentru a încălzi aerul proaspăt introdus în hală, eliminând nevoia unui sistem convențional de încălzire. Astfel, hala de producție este menținută la o temperatură constantă de 17°C în timpul iernii, într-un mod ecologic și eficient energetic.

În concluzie, inițiativa Gummiwerk Kraiburg Elastik nu numai că transformă cauciucul vechi în pardoseli de calitate pentru creșterea animalelor, dar demonstrează și angajamentul lor față de sustenabilitate și inovație în procesele de producție. Această abordare exemplară inspiră industria în direcția unor soluții mai ecologice și mai eficiente.

Module de carbon ca etapă finală pentru eliminarea gazelor și a cenușii mirositoare. (Fig.: KMA)

Eficiență energetică și reducerea emisiilor: Alternativa Ecologică pentru încălzirea convențională

În condițiile în care opțiunile ecologice câștigă teren, factorii economici și ecologici joacă un rol tot mai important. Un exemplu clar al acestui echilibru între economie și mediu este ilustrat prin comparația între un sistem convențional de încălzire a halelor cu gaz și noul sistem inovator implementat de filtrul KMA ULTRAVENT și sistemul de recuperare a căldurii.

Din punct de vedere financiar, diferența este considerabilă. Costurile de încălzire într-un sezon standard de lucru (3.280 de ore) utilizând un sistem convențional de încălzire cu gaz este de aproximativ 90.000 EUR. În contrast, costurile de operare ale filtrului KMA ULTRAVENT și ale sistemului de recuperare a căldurii se ridică la doar 11.000 EUR.

Totodată, rezultatul se poate observa și asupra emisiilor de CO2 . Implementarea sistemului de filtrare a aerului de evacuare KMA ULTRAVENT și a recuperării integrate a căldurii ar putea conduce la o reducere de aproximativ 200 de tone de CO2 emise anual.

Diferența de eficiență devine și mai evidentă când se compară cu alte metode tradiționale de purificare a aerului de evacuare. În cazul instalațiilor de ardere ulterioară, de exemplu, respectarea reglementărilor TA-Luft impune temperaturi de operare de peste 700°C pentru a separa eficient emisiile și mirosurile din aerul evacuat.

Astfel, se conturează un principiu clar – cu cât mai mult material și miros sunt prezente în aerul de evacuare, cu atât temperatura necesară pentru ardere trebuie să fie mai ridicată. Aceasta se traduce în costuri ridicate de operare și emisii secundare (CO2, CO) pentru industria de prelucrare a materialelor plastice. În această ecuație, sistemul de filtrare a aerului de evacuare KMA propune o soluție clară. Curățarea completă a aerului de evacuare fără ardere implică un consum de energie cu peste 90% mai mic și un nivel redus de emisii de CO2, în comparație cu sistemele RTO (regenerative thermal oxidizer). În plus, prin implementarea sistemului de recuperare a căldurii KMA, costurile de operare scad cu încă 90.000 EUR, eliminând necesitatea unui sistem de încălzire a halei.

Un alt exemplu de optimizare prin tehnologie KMA este studiul de caz în care VALEO a redus cu 245.000 euro cheltuielile cu filtrarea aerului prin înlocuirea sistemului de post-ardere cu precipitator electrostatic.

Avantajele adoptării unui sistem ecologic în procesul de producție

Pentru a evalua cu precizie impactul adoptării unui sistem ecologic în procesul de producție, nu putem ignora ipotezele-cheie care stau la baza acestei tranziții.

Ipoteze: Într-un scenariu ipotetic, considerăm că avem un volum de aer evacuat de aproximativ 30.000 m3, provenit de la mașina de extrudat și presa de cauciuc, pe parcursul a 5760 de ore de funcționare anuală. Prețul gazului este de 9 cenți/kWh, iar taxa de CO2 în anul 2023 se ridică la 100€/tonă. Temperatura aerului evacuat este de 45°C, în timp ce pentru sistemul de oxidare termică regenerativă (RTO) se presupune o temperatură de 85°C conform standardelor RTO.

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)

Cooperarea între Kraiburg Elastik și specialiștii în purificarea aerului de evacuare de la KMA Umwelttechnik oferă un exemplu concret despre cum producătorii responsabili de produse din plastic și cauciuc pot implementa soluții durabile de purificare a aerului de evacuare, realizând în același timp economii semnificative de energie în unitățile de producție.