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Kostenoptimierung in Dampf- und Kühlkreisläufen

Bei Prozessen, in denen Reinstwasser genutzt wird, wie zum Beispiel Kondensat, Dampf, Kesselspeisewasser und Kühlwasser, ist die Online-Kontrolle auf organische Verunreinigungen von großer Bedeutung. Schon kleinste Verunreinigungen führen zu Schäden in der Anlage.

QuickTOCcondensate

QuickTOCcondensate

Bei Prozessen, in denen Reinstwasser genutzt wird, wie zum Beispiel Kondensat, Dampf, Kesselspeisewasser und Kühlwasser, ist die Online-Kontrolle auf organische Verunreinigungen von großer Bedeutung. Schon kleinste Verunreinigungen führen zu Schäden in der Anlage. Die Richtlinien für die Qualität werden daher immer strenger. Es ist heute Standard, einen Grenzwert bei 0,1-0,2 mg/l C zu setzen. Durch den Einsatz eines Online-TOC-Analysesystems kann die Qualität und der organische Anteil von Dampf- und Kühlkreisläufen effizient überwacht werden. Ziel der Online-Überwachung ist es, kontaminierte Ströme schnell zu erkennen, diese umzuleiten und teure Reinst- und Heißwasserverluste zu minimieren, denn das Erzeugen von Dampf ist ein kostspieliger Prozess. Ein mittelgroßer Kessel verbraucht in etwa 100 m³ Wasser pro Stunde und produziert dementsprechend 100 m³ Dampf pro Stunde. Die Kosten, die dabei für Energie anfallen, liegen bei 25-50 € pro m³. Insgesamt fallen also ca. 2.500-5.000 € pro Stunde bzw. 21,9-43,8 Mio. € im Jahr für die Dampferzeugung an.
Es besteht folgender Zusammenhang:
Kesselspeisewasser = Zusatzwasser + Kondensatrücklaufwasser.
Es gilt: Je mehr Kondensat und Restenergie wiederverwendet wird, desto weniger zusätzliches Frischwasser wird benötigt, das kostenintensiv, chemisch aufbereitet werden muss. Dem Zusatzwasser werden zum Schutz des Kessels und der Rohrleitungen chemische Substanzen beigemischt, um eine bestimmte Reinheit des Wassers aufrecht zu erhalten. Insbesondere sollen Korrosionen vermieden werden, die zu einer Reduzierung der Wärmeübertragung und zur Beschädigung des Kessels und der Rohrleitungen führen. In Abhängigkeit zur Restenergie kann bei Kondensatwasser von einem Preis von 6-10 € pro m³ ausgegangen werden. Bei einem Zusatzwasserpreis von 1-2 € pro m³ entsteht beim Ablassen des Wassers ein Verlust von 7-12 € pro m³. Dies bedeutet für einen mittelgroßen Kessel einen Jahresverlust von ca. 6,1-10,5 Mio. €. Diese hohen Kosten können bei reibungsloser Wiederverwendung des Kondensates und der Restenergie deutlich reduziert werden. Kontaminiertes Wasser und Dampf kann mittels TOC-Bestimmung erkannt und gezielt entsorgt werden, so dass keine weiteren Schäden und Kosten verursacht werden. Ein optimales Online-Messsystem muss demnach akkurat und zeitnah TOC-Tagesspitzen sowie die Normalisierung der Werte erfassen, eine hohe Verfügbarkeit vorweisen und lange Standzeiten bei niedrigen Folgekosten mit sich bringen.
Das LAR TOC-Messgerät QuickTOCcondensate ist speziell für diese Kondensat-Applikation ausgelegt. Er liefert innerhalb 1 Minute die Ergebnisse. Der katalysatorfreie Keramik-Ofen ist das Herzstück des QuickTOCcondensate. Er oxidiert bei 1.200 °C zuverlässig alle Kohlenstoffverbindungen und ermöglicht so eine vollständige Analyse der Probe. Die patentierte Kalibrier- und Validiermethode QuickCalibration bietet die Möglichkeit, das Messgerät jederzeit vollautomatisch und/ oder ferngesteuert zu überprüfen. Ein weiterer Vorteil: Es werden keine Flüssigstandards, die unter hohem Aufwand hergestellt oder beschafft werden müssen, eingesetzt. Der Einsatz dieser innovativen Online-Messtechnik in Dampf- und Kühlkreisläufen optimiert sowohl die Prozesse als auch die Kosten.

Der gesamte organische Kohlenstoff (engl. total organic carbon, kurz: TOC) ist einer der wichtigsten Summenparameter für die Beurteilung der organischen Belastung eines Wassers. Da alle organischen Kohlenstoffverbindungen als Masse Kohlenstoff erfasst und angegeben werden, ist der TOC eine exakt definierbare, absolute Größe und direkt messbar.

Erfahren Sie mehr über TOC Messmethoden.

TOC Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, die zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Bestandteile verbraucht wird und ist damit ein wichtiger Indikator für die Abwasseranalyse. Er wird zur Planung, Steuerung und Reinigungseffizienz betrachtet und ist Grundlage für Kalkulationen der Abwasserentgelte.

Der CSB-Gehalt lässt sich im Labor oder online bestimmen, wobei sich die einzelnen Methoden stark in ihrer Dauer und den zu verwendenden Verbrauchsmaterialien unterscheiden.

Erfahren Sie mehr über Methoden der CSB-Bestimmung.

CSB-Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, der zum biologischen Abbau organischer Verbindungen im Abwasser benötigt wird.

Da der überlicherweise verwendete BSB5 den Abbau von Stickstoff-Verbindungen nicht berücksichtigt (Nitrifikation), eignet sich der Parameter nur unzureichned zur Steuerung und Optimierung von Kläranlagen. Da der Gesamt-BSB den Abbau von Stickstoff- als auch Kohlenstoffverbindungen betrachtet, eignet sich> dieser Parameter hervoragend als Alternative zum BSB5.

Erfahren Sie mehr über die Online BSB-Messung.

Als Toxizität (Giftigkeit) bezeichnet man die direkte schädliche Wirkung von Substanzen auf Organismen. Die toxische Wirkung hängt von der Schadstoff-Konzentration, von der Empfindlichkeit der Organismen sowie von der Inkubationszeit ab. Schon bei geringen Konzentrationen kann diese auftreten.

Es existieren verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Toxizität. Es können jedoch keine Aussagen in Bezug auf die Art der Toxizität getroffen werden, sondern lediglich, dass Toxizität vorliegt. Die Verfahren testen an Fischen, Daphnien, Muscheln, Algen oder Bakterien, ob eine Wasserprobe toxische Effekte bei den Organismen auslöst oder nicht.

Erfahren Sie mehr über die Online Toxizitätsmessung.

BSB-Messgerät und Toxizitätsmessgerät der LAR Process Analysers AG

Der gesamt gebundene Stickstoff (engl. total nitrogen bound, kurz: TNb) spiegelt die Belastung des Wassers mit Stickstoffverbindungen wider. Stickstoff kann in Form von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Nitriten, Nitraten und organischen Stickstoffverbindungen vorkommen.

Im Gegensatz zu den Einzelbestimmungen der genannten Komponenten erfasst die TNb-Messung alle Komponenten in einem Analysegang.

Erfahren Sie mehr über die Online TNb-Messung.

Der Gesamtphosphor (TP) ist ein Summenparameter, der organische und anorganische Phosphorverbindungen im Wasser widerspiegelt. Phosphor ist essentieller Nährstoff für Mensch und Natur, jedoch kann die Substanz je nach Konzentration zu schwerwiegenden Schäden führen.

Erfahren Sie mehr über die Online TP-Messung.

TN TP Analysatoren der LAR Process Analysers AG