Beseitigung von chlorierten VOCs im Pharmabereich

Desotec Aircon 2000C

Methylenchlorid oder Dichlormethan (DCM) ist ein Lösemittel mit einer Vielzahl von Anwendungen in unterschiedlichen Branchen wie der Lebensmittel- und der Luftfahrtindustrie.

In der pharmazeutischen Industrie wird es zur Extraktion von Chemikalien aus Pflanzen oder Lebensmitteln für Medikamente wie Steroide, Antibiotika und Vitamine verwendet.

DCM ist jedoch giftig und kann die Haut reizen und das zentrale Nervensystem schädigen.

Daher unterliegen DCM-haltige Luftemissionen strengen Kontrollen, die je nach Land und Industriezweig unterschiedlich sind. 

Aktivkohle ist eine hochwirksame Lösung zur Reinigung von DCM-haltigen Luftemissionen, die entweder allein oder zur Feinreinigung von bereits behandelten Emissionen, z.B. durch Cryo-Kondensation , verwendet werden kann. 

Problem

Unser Kunde, ein mittelständisches Unternehmen, ist eines von vielen in Italien, das im Auftrag namhafter Unternehmen  der Pharmaindustrie Produkte herstellt. Es wurde beauftragt, drei Chargen eines Moleküls für Registrierungszwecke herzustellen, um zu einem späteren Zeitpunkt mit dessen Serienproduktion beginnen zu können.

Der Produktionsprozess würde zu Luftemissionen aus einem Reaktor führen, die flüchtige organische Verbindungen (VOCs) wie DCM und geringere Mengen an Toluol und anderen Verbindungen enthalten würden.

In Italien gelten für Anlagen, die heute die Produktion aufnehmen, sehr niedrige DCM-Grenzwerte. DCM-Emissionen müssen mindestens unter 20 mgC/m3 liegen und dürfen manchmal sogar nur 5 mgC/m3 betragen. Diese gesetzlichen Grenzwerte galten in diesem Fall nicht, da es sich nur um einen Probelauf handelte. Der Kunde wusste aber, dass er eine längerfristige Lösung finden musste und wollte diese Lösung bereits im Vorfeld testen. 

Da die chlorierten VOC-Emissionen aufgrund der Belüftung von Lagertanks und der Druckentlastung emittiert würden, wäre der Volumenstrom mit rund 200 m3/h sehr gering. Dem Kunden war von anderen Aktivkohlefilteranbietern gesagt worden, dass kein Filter für niedrige Volumenströme geeignet sei und die Gefahr der Kanalbildung bestünde. Hiermit ist das Phänomen gemeint, dass Emissionen den einfachsten Weg durch den Filter nehmen, wobei nur einige Stellen des Filterbetts gesättigt werden und der Rest unberührt bleibt. 

Daher glaubte der Kunde, dass seine einzige Option die Cryo-Kondensation sei, bei der die Temperatur der Emissionen gesenkt wird, so dass die Schadstoffe in flüssige Tröpfchen umgewandelt werden, die dann behandelt werden können.

Diese    Technik ist teuer und entfernt die Schadstoffe unter Umständen nicht vollständig aus den Emissionen. Außerdem ist die Vorrichtung schwierig zu installieren, so dass sie sich nicht für einen Testlauf eignet.

Lösung

Der Kunde traf DESOTEC zum ersten Mal auf der Messe Ecomondo im November 2019 in Italien und stellte zu seiner Überraschung fest, dass wir einen geeigneten Filter für niedrige Volumenströme anbieten konnten: den AIRCON 2000 C.

Dieser Filtertyp wurde speziell zur Behandlung von sehr geringen Volumenströmen und zur Vermeidung der Kanalbildung entwickelt. Darüber hinaus kann der AIRCON 2000 C  mit Konzentrationsspitzen umgehen, die typischerweise auftreten bei Emissionen die beim Öffnen der Reaktoren freigesetzt werden.

Da die Filter von DESOTEC leicht zu installieren und  zu demontieren sind und zudem auf täglicher Mietbasis zur Verfügung gestellt werden, konnte der Kunde sie risikolos ausprobieren, bevor er eine langfristige Entscheidung traf. Obwohl der Kunde keine sofortige Lösung benötigte, entschied er sich für einen proaktiven Ansatz.

Innerhalb von zwei Wochen nach diesem ersten Treffen hatte DESOTEC die ersten Auswertungen vorgenommen. Innerhalb eines Monats hatten wir zwei AIRCON 2000 C-Filter in der Anlage installiert, die sofort einsatzfähig waren

Ergebnisse

Die Produktion der drei Testchargen wurde aufgenommen, wobei der Kunde die Emissionen überwachte, um die Leistungen der DESOTEC-Filter zu überprüfen. . Es zeigte sich, dass die DCM-Konzentrationen nach der Behandlung deutlich unter 5 mgC/m3 lagen, und zwar bei etwa 1 oder 2 mgC/m3.

Das Unternehmen war mit den Ergebnissen sehr zufrieden und möchtet jetzt das DESOTEC-System installieren, wenn es mit der Serienfertigung dieses Produkts beginnt.

Bei diskontinuierlichen Produktionsprozessen wie diesem ist Aktivkohle eine kostengünstige Lösung: die Emissionen gehen einfach durch den Filter, und Schadstoffe werden, falls vorhanden, adsorbiert. Die Cryo-Kondensation erfordert jedoch den Verbrauch von Energie, unabhängig davon, ob die Emissionen Schadstoffe enthalten oder nicht, was im Endeffekt die Kosten in die Höhe treibt.

DESOTEC-Filter könnten auch zur Feinreinigung von Emissionen verwendet werden, die bereits durch Cryo-Kondensation  behandelt wurden, bevor die gereinigte Luft unschädlich in die Atmosphäre abgegeben wird.

Der Kunde ist auch damit zufrieden, wie einfach die DESOTEC-Filter zu installieren und wieder abzubauen sind, so dass er seine Produktion jederzeit schnell und ohne Vorabinvestitionen erweitern kann.

Das bietet ihm die Flexibilität, neue Aufträge von Drittkunden zu gewinnen, Tests durchzuführen und sein Geschäft bei Bedarf zu erweitern.

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In den DESOTEC-Standorten wird die gesamte verbrauchte Aktivkohle analysiert, damit die richtigen Maßnahmen zur Handhabung und Entfernung der gesättigten Aktivkohle aus den mobilen Filtern eingeleitet werden können. Alle Moleküle, die beim Kunden in der Aktivkohle adsorbiert wurden, werden in den Reaktivierungsöfen von DESOTEC desorbiert. Diese Verunreinigungen werden dann im Einklang mit den nationalen und europäischen Gesetzgebungen durch eine Nachverbrennungsanlage samt Abgasreinigung vollständig zerstört. Die Gesamtanlagen und ihre Emissionen werden kontinuierlich online überwacht, wodurch sichergestellt wird, dass nur harmloser Wasserdampf sichtbar aus den Kaminen entweicht.