Cases der Purificon GmbH.
Abluftnachbehandlung und Ablufttechnik. Optimierung von Abluftanlagen sowie Neukonzeption von Absauganlagen.
Neuplanung der Abluftbehandlung in einer Gigafactory für Li-Ion-Akkumulatoren
Luftmenge in m3/h
Branche: AUTOMOTIVE
Lösung
Zentrale Mehrstufige Abluftnachbehandlung für die Abscheidung von Fluorwasserstoff durch Gaswäscher und Aktivkohleadsorber zur VOC-Abscheidung. Zusätzlich dezentrale Trockenfilter, teilweise ausgerüstet mit konstruktivem Explosionsschutz, dienen zur Abscheidung von Laserrauchen und Stäuben in den finalen Fertigungsschritten.
Nachfolgende, durch uns vorgenommene Messungen der Emissionen, wie Staub, Gase und VOC erlaubten die Validierung der ursprünglichen Auslegung.
In Deutschland und Europa waren Batteriezellfabriken zum Start dieses Projektes erst in den Stadien der Planung, bzw. des Entstehens zu finden.
Eine genaue Kenntnis der Prozessemissionen, die notwendig zur präzisen Auslegung der Anluftnachbehandlung ist, bestand nicht.
Im Anschluss an den mechanischen Zusammenbau der Zellen werden die Zellen mit Elektrolyt befüllt und die Zellchemie konditioniert (Formation and Ageing). Dabei entstehen u.a. unterschiedliche gas- und dampfförmige Prozessemissionen, die einer gezielten und passend ausgelegten Abluftnachbehandlung zugeführt werden sollen, um dauerhaft die nach BImschG und TA Luft geforderten Emissionsgrenzwerte einzuhalten.
Durch umfassende Recherche und Analyse der wissenschaftlichen Literatur sowie Sammlung der verfügbaren Prozess- und Herstellerinformationen wurde eine solide Auslegungsgrundlage und Luftmengenbilanz entwickelt. Durch Begleitung des Projekts über mehr als drei Jahre durch die PURIFICON GmbH konnte die Auslegung immer weiter geschärft und bis zur erfolgreichen Inbetriebnahme geführt werden.
Optimierung einer Abluftanlage mit Gaswäscher und Biofilter in der Rapsölherstellung
Luftmenge in m3/h
Branche: LEBENSMITTEL
Lösung
Entwicklung eines umfassenden Maßnahmenplans für die Optimierung des Systems mit u.a. Entkopplung der Ventilatoren über Zugunterbrecher, lokaler Anpassung der Rohrleitung, Nutzung von Wärmerückgewinnungssystemen zur Kühlung der Abluft, etc.
Das natürliche gewachsene Abluftsystem mit insgesamt fünf integrierten Radialventilatoren und ca. 30 Absaugstellen lieferte an einigen Stellen nicht die gewünschte Absaugleistung. Die Ursachen dafür waren auf den ersten Blick nicht nachvollziehbar. Die Ablufttemperatur nach dem Gaswäscher war immer noch zu hoch für den Eintritt in den Biofilter.
Umfangreiche Messungen im Rohrleitungssystem mit Aufnahme aller Parameter zur Erstellung von ganzheitlichen Luftmengen- und Energie-/Wärmebilanzen. Überprüfung der gewonnenen Daten mit der vermuteten Ursprungsauslegung.
Absaugung von stark hygroskopischen Metallsalzen
Luftmenge in m3/h
Branche: CHEMIE
Lösung
Fertigung und Installation des eigens konstruierten Erfassungselements. Installation eines Trockenabscheiders mit entsprechender Filterfläche und dichten Absperrklappen, um Verbackungen im Stillstand zu vermeiden.
Ein bestehendes Absaugsystem mit Trockenfilter war über die Jahre erweitert worden und hatte nicht ausreichend Kapazität, um die Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte für die gesundheitsschädlichen Feinstäube einzuhalten. Zudem kam immer wieder zu Schwierigkeiten aufgrund von Verbackungen der hygroskopischen Staubablagerungen.
Analyse der Staubentstehung im Fertigungsprozess über Videoaufnahmen und daraus abgeleiteten Staubemissionsgeschwindigkeiten. CAD-Konstruktion eines passenden Erfassungselements und CFD-basierter Test der Funktionalität in der Strömungssimulation mit Berücksichtigung des Feinstaubtransports („discrete particle model“). Neukonzeption der Filteranlage mit Auslegung für hygroskopische Stäube.
Optimierung der Raumluftparameter in einem Labor zur Werkstoffprüfung
Luftmenge in m3/h
Branche: KUNSTSTOFFHERSTELLUNG
Lösung
tba
Die präzise und homogene Einstellung der Raumluftparameter Temperatur und Feuchte ist elementar für eine reproduzierbare und verlässliche Qualitätsprüfung der hergestellten Polymerwerkstoffe. In diesem Fall kam es regelmäßig zu Abweichungen von den Sollwerten im Raum – trotz ausreichender Leistungsfähigkeit der verbauten Anlagentechnik.
Umfassende räumlich und zeitlich aufgelöste Messungen der Raumluftparameter Temperatur, Feuchte und Strömung erlauben ein umfassendes Verständnis des Problems. Sie bilden zusammen mit IR-Wärmebildaufnahmen die Datengrundlage zur Schaffung eines digitalen Zwillings. In Strömungssimulationen (CFD-Analyse mit ANSYS Fluent) konnten dann zunächst die IST-Situation nachgebildet werden und im Anschluss Optimierungsmaßnahmen getestet werden.
Luftmenge in m3/h
Branche: LUFTFAHRT
Lösung
Teilredundante Abluftnachbehandlung mit Aktivkohleadsorbern zur VOC-Abscheidung. 3D-BIM-Modell als Basis für die Angebotserstellung und weiteren Planungsphasen. Konzeption der raumlufttechnischen Anlagen mit Kühllastberechnung. Schornsteinhöhenberechnung nach TA Luft 5.5 und VDI 3781 Blatt 4.
An über 80 Absaugstellen mit Testständen, Zerlege- und Waschplätzen gelangten VOC-haltige Abluftströme in das Raumluftsystem. Nach Identifikation von potenziell krebserzeugenden Stoffen in den verdampfenden Treibstoffresten sollte die Absaugung signifikant verbessert werden. Aus Gründen des Umweltschutzes sollte ferner ein eigenes Abluftnachbehandlungssystem konzipiert werden, um die VOC-Emission in die Atmosphäre nach Stand der Technik zu minimieren.
Umfangreiche Bestandsaufnahme der vorhandenen Maschinen und Absaugstellen inkl. Emissions- und Luftmengenmessungen, Neukonzeption (Auslegung der Erfassung an den einzelnen Stellen, Luftmengenbilanz, Auslegung der Abluftnachbehandlung) und Entwurfsplanung mit 3D-BIM-Rohrleitungs- und Aufstellplanung als Vorbereitung der Marktanfrage durch unseren Kunden.
Anlagenbewertung für die Abscheidung von VOC beim Funkenerodieren
Luftmenge in m3/h
Branche: METALLVERARBEITUNG
Lösung
Die Auswertungen der durchgeführten Messungen und die abgeleiteten Parameter Abscheidegrad und Beladbarkeit zeigten, dass die Aktivkohle selektiv nur einen Teil des Stoffgemisches aus dem Abluftstrom entfernen konnte. Konkrete Optimierungsvorschläge hinsichtlich Kontaktzeit, Schütthöhe, etc. helfen, den Adsorber zu optimieren und maßgeschneidert auf den Prozess anzupassen.
Die korrekte Funktion eines neu installierten Aktivkohleadsorber war unklar – insbesondere hinsichtlich der Abscheideleistung der durch Verdampfen und der Pyrolyse des Dielektrikums entstehenden VOC-Emission.
Durch lufttechnische und FID-Messungen der VOC-Emission im Reingas und Rohgas des Adsorbers konnten verlässliche Daten über die Funktion des Adsorbers abgeleitet werden. Ein Bericht in Gutachtenform wurde als Grundlage für weiterführende Maßnahmen erstellt.