Wrasendampf­kondensation zur Gewinnung von Energie in der Carbon Black Produktion

Kurzbeschreibung

Die KG Deutsche Gasrußwerke GmbH & Co. (DGW) ist ein mittelständisches Unternehmen, welches seit 1936 in Dortmund Carbon Blacks (Industrieruße) nach dem Gasruß- und dem Furnace-Black-Verfahren herstellt. Die DGW produziert im We-sentlichen Carbon Blacks für die Gummiindustrie sowie Pigment Blacks, unter ande-rem für Druckfarben und Lacke.
Carbon Black (Industrieruß) wird weltweit in sehr großen Mengen hergestellt und zu 90 Prozent in der Gummiindustrie als verstärkender Füllstoff eingesetzt. Etwa 10 Prozent der produzierten Menge kommen als „Pigment Blacks“ für Anwendungen in den Bereichen Kunststoffe, Druckfarben sowie Farben und Lacke zum Einsatz. Der produzierte Carbon Black wird am Ende des Produktionsprozesses unter Zusatz von Wasser und einem Hilfsmittel in einer speziellen Perlmaschine verperlt und anschließend in einer erdgas- und restgasbeheizten Trockentrommel getrocknet. Der feuchte, korrosive und geruchsintensive, heiße Abgasstrom aus der Trocknung wird in der Carbon Black-Industrie bisher unbehandelt in die Atmosphäre emittiert.

Durch den Einbau von Energierückgewinnungs-Aggregaten (den sogenannten „Wrasendampfkondensator“) im Abgas der Trockentrommel der Perlerei sollte eine Rückführung der bis dahin ungenutzten Abwärme in den Prozess bzw. eine Einspeisung in das örtliche Fernwärmenetz ermöglicht werden. Zusätzlich sollte die Rückführung des Kondensats in den Produktionsprozess die Verwendung von frischem Kanalwasser verringern. Ein weiteres Ziel des Vorhabens war die Minderung der Gerüche durch die Zuführung des nach dem Wrasendampfkondensators trockenen Abgases in die thermische Nachverbrennung.

Durch den Einbau des Wrasendampfkondensators in die Abgasleitung nach dem Wrasenfilter wurden mehrere umweltrelevante Ziele erreicht:

• Rückgewinnung der Niedertemperatur-Abwärme von etwa 33.000 Megawattstunden/Jahr und deren Nutzung im Fernwärmenetz.
• Der bisher für die Bereitstellung der Fernwärme genutzte Hochtemperaturdampf kann nun zur Verstromung verwendet werden. Dadurch werden jährlich etwa 6.700 Tonnen CO₂ eingespart.
• Insgesamt werden jährlich etwa 46.000 Kubikmeter Kondensat rückgewonnen, welches in den Produktionsprozess rückgeführt und als Quenchwasser verwendet wird.
• Die Geruchseinheiten werden durch eine thermische Nachverbrennung des nun trockenen Abgases um etwa 80 Prozent reduziert.

Mit diesem Vorhaben konnte gezeigt werden, dass auch komplexe und korrosive Abgase mit hohem Wasserdampfanteil energetisch genutzt werden können. Zusätzliche Umweltentlastungspotenziale bezüglich der Wiederverwendung des Kondensats sowie der Minderung von Gerüchen aus der Perlerei bestärken den Nutzen des neuen Verfahrens gegenüber des konventionellen Verfahrens.

Die Rückgewinnung von Energie und Wasser im Prozess leistet einen deutlichen Beitrag zum Ressourcenschutz und zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Die dauerhafte Vermeidung von Geruchsemissionen steigert die Lebensqualität für die Nachbarschaft und ist damit ein wichtiger Umweltaspekt zur gesellschaftlichen Akzeptanz von Industrieanlagen insbesondere in der Nachbarschaft von Wohnvierteln.