Condensor/Warmtewisselaar/Odour control condensation (OCC)

Bij toepassing van een condensor worden (geur)componenten verwijderd uit een met water verzadigde of vochtige warme gasstroom door condensatie.

Natuurlijk vervangingsmoment

Nee

Toepasbaarheid

Condensatie wordt voornamelijk toegepast bij vochtige afgassen met geurcomponenten of bij zeer hoge oplosmiddelconcentraties (> 50 g/m₀³). Bij oplosmiddelen wordt meestal cryocondensatie toegepast (zie factsheet cryocondensatie). Condensatie wordt ook als voorbehandeling gebruikt, zodat de nageschakelde techniek minder wordt belast. Hierdoor kunnen de totale kosten voor behandeling vaak lager zijn. Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren:

levensmiddelenindustrie
diervoederindustrie
composteringsinstallaties
slibverwerkingsinstalaties

componenten
Verwijderde componenten	Verwijderings- efficiëntie¹, %	Restemissie, mg/m₀³	Validatiekengetal
Ammoniak	80 – 90	-	1
Geur	60 – 90	-	1
Stof	80 – 90	-	1

¹ Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities.

randvoorwaarden
Debiet, m₀³/uur	100 – 100.000
Temperatuur, ºC	50 – 125
Druk	Atmosferisch
Drukval, mbar	Enkele
Vochtgehalte	Vochtige of verzadigde afgasstroom. Het waterdauwpunt dient op een temperatuurniveau van 42 °C of hoger te liggen.
Stof, mg/m₀³	< 50, niet klevend
NH₃, mg/m₀³	200 – 1.000
Geur, ou_E/m₀³	>50.000. Uitsluitend inzetbaar voor goed wateroplosbare (geur)componenten.

Beschrijving

Bij toepassing van een condensor worden (geur)componenten (onder andere zuren, alcoholen, ammoniak) verwijderd uit een met water verzadigde of vochtige warme gasstroom door condensatie tot ver onder het dauwpunt van water. Het condensaat dat op de warmtewisselaar ontstaat, doet dienst als absorptievloeistof voor (uitsluitend) goed in water oplosbare (geur)componenten. Het relatief grote contactoppervlak dat nodig is voor de warmte-uitwisseling wordt ook gebruikt als contactoppervlak voor stofuitwisseling. Na de condensor is de gasstroom 100% verzadigd met water en moeten de condensaatdruppels met een druppelvanger worden afgevangen. De geurcomponenten zijn opgenomen in het condensaat.

Principeschema

Condensor

Uitgebreide beschrijving

Varianten

Er worden twee typen warmtewisselaars toegepast:

Conventionele Shell-and-tube warmtewisselaar
Spiraal warmtewisselaar, bestaande uit twee concentrische passages. Het koelmiddel stroomt door één passage en verlaat de warmtewisselaar via het midden. De afgasstroom treedt in het midden binnen en verlaat de warmtewisselaar aan de periferie (tegenstroomprincipe).

Daarnaast is er nog verschil in directe en indirecte systemen:

Bij directe systemen komt het koelmiddel in direct contact met de afgasstroom. Dit geeft een zeer goede warmteoverdracht. Praktische uitvoeringen zijn bijvoorbeeld sproeikamers. Nadeel hiervan is dat het koelmiddel vervolgens weer behandeld moet worden om de opgeloste stoffen te verwijderen.
Bij indirecte condensors komt het koudemiddel niet in direct contact met de afgasstroom. Het koelmedium raakt dus niet verontreinigd. Nadeel is dat het niet mogelijk is kleverige stoffen af te scheiden

Installatie: ontwerp en onderhoud

Condensatie kan op verschillende temperaturen plaatsvinden, afhankelijk van de compositie van de afgasstroom. Dit beïnvloedt de constructie van de condensor en de bijbehorende installatie om het koelmiddel, dat door de condensor stroomt, te koelen. De installatie voor het koelen van de koelvloeistof kan bestaan uit bijvoorbeeld een compressiekoelinstallatie (lage condensatie temperaturen) of een koeltoren (hogere condensatietemperaturen tot circa 25ºC). Het koelen van de gasstroom tot minder dan 25-30 °C betekent doorgaans slechts een minimale rendementsverbetering, omdat de hoeveelheid condensaat dan slechts weinig toeneemt. Om het vochtgehalte in de lucht te verhogen, vooral voor relatief warme en droge gasstromen, is het zinvol de lucht eerst te bevochtigen.

Monitoring

De verwijderingefficiëntie van de installatie kan worden bepaald door de concentratiebepaling van de te verwijderen component (bijvoorbeeld geur) voor en na de condensor. Voor geurcomponenten kan de efficiëntie worden bepaald door middel van olfactometrie. Ammoniak kan nat chemisch worden bepaald. Een stofmeting dient onder isokinetische condities te gebeuren.

Voor- en nadelen milieu

In het geval van directe condensatie worden de componenten uit het afgas opgenomen door het koelwater. De hoeveelheid afvalwater is rechtevenredig aan de hoeveelheid condenswater, die op haar beurt weer rechtevenredig is met het vochtgehalte en de gekozen koeltemperatuur. Voorbeeld: bij koeling van 100 % verzadigde lucht van 50 naar 25 °C komt per 1.000 m₀³ circa 80 liter condensaat vrij.

Specifieke voordelen

Compacte en robuuste technologie
Mogelijkheid tot (beperkte) terugwinning van warmte
Geschikt om de grootste vuilvracht af te scheiden, waardoor nabehandelinginstallaties economischer en/of technisch beter toegepast kunnen worden
Mogelijkheid tot oplosmiddelenterugwinning, mits de compositie van de opgeloste VOCs dat toestaat

Specifieke nadelen

In bepaalde uitvoeringen is koelwater nodig
Verwijderingsrendement afhankelijk van afgassamenstelling en debiet
Veelal nog nabehandelingstechniek nodig

Hulpstoffen

Koelwater, voor het koelwater zijn ook onderstaande hulpstoffen nodig
Corrosie-inhibitoren
Biociden om groei van bio-organismen ter voorkomen
Energie voor koelinstallatie