Casestudie · Industriële emissiebeheersing
Hoe een toonaangevende producent van lithiumcarbonaat tegelijkertijd ultralage emissienormen bereikte voor SO₂, NOx, fijnstof, tellurium, fluoride en zure nevel uit 100.000 Nm³/u rookgas van een tunneloven – door een baanbrekend geïntegreerd behandelingssysteem in vijf fasen in te zetten, bestaande uit rookgasreiniging in de vultoren, oxidatieve denitrificatie met COA, rookgasontzwaveling met kalksteen en gips, natte elektrostatische precipitatie en magnetische rookgasreductie.
COA Oxidatieve Denitrificatie
Natte elektrostatische precipitator
Terugwinning van tellurium en fluoride
Bestrijding van witte pluimen
01 — Achtergrondinformatie over de industrie
Lithiumcarbonaat als cruciaal batterijmateriaal en de steeds strengere emissieregelgeving
Lithiumcarbonaat is een essentiële grondstof voor de productie van kathodematerialen voor lithium-ionbatterijen, glaskeramiek en speciale chemicaliën. De explosieve wereldwijde groei van elektrische voertuigen en grootschalige energieopslagsystemen heeft geleid tot een snelle uitbreiding van de productiecapaciteit van lithiumcarbonaat. De productie steeg van 4,1 miljoen ton per jaar in 2014 naar 39,5 miljoen ton in 2022 – een samengestelde jaarlijkse groei van 281 ton – en zal naar verwachting 110 miljoen ton per jaar bereiken, met een verdere groei tot 51,79 miljoen ton bij een jaarlijkse groei van 31,11 ton. De productie van lithiumcarbonaat is cruciaal voor de toeleveringsketen van elektrische voertuigen. In diverse landen zijn nieuwe energiebronnen, nieuwe materialen en elektrische voertuigen aangewezen als strategische ontwikkelingsprioriteiten voor de komende vijf jaar.
De producent in deze casestudy is gespecialiseerd in onderzoek en ontwikkeling, productie en verkoop van lithiummaterialen voor nieuwe energiebronnen en rubidium-cesiumtechnologie. Het is een belangrijke, geïntegreerde onderneming die is opgebouwd rondom de rijke lokale lithium- en rubidiumrijke wolkmica-afzettingen. Het bedrijf heeft een geavanceerde technologie ontwikkeld voor de winning van lithium uit wolkmica, waarmee de traditionele uitdagingen van de winningsindustrie, zoals een hoog energieverbruik en een lage opbrengst, worden aangepakt. De onderneming wordt ondersteund door een moederbedrijf met geavanceerde technologische middelen en participeert als verticaal geïntegreerde leverancier in de waardeketen van lithiummaterialen en batterijsystemen.
Het productieproces van lithiumcarbonaat van batterijkwaliteit maakt gebruik van tunnelovens voor het sinteren van carbonaatvoorlopers bij hoge temperaturen. Deze tunnelovens, gestookt op aardgas, produceren 100.000 Nm³/u rookgas bij 220 °C, dat een complex mengsel bevat van SO₂, NOx, fijnstof, telluriumverbindingen, fluorverbindingen en stikstofoxiden. Dit mengsel is afkomstig van zowel de verbranding bij hoge temperaturen als de verdamping van sporenverontreinigingen uit de carbonaatgrondstoffen. Naarmate de milieuregelgeving is aangescherpt – met name na de publicatie van de richtlijn van 2024 – Regelgeving voor het beheer van vergunningen voor de lozing van verontreinigende stoffen En in lijn met het EU-emissiebeheersingsbeleid is de eis dat de rookgassen van lithiumcarbonaattunnelovens moeten voldoen aan de ultralage emissienormen onvermijdelijk geworden.
“De rookgassen van lithiumbatterij-carbonaattunnelovens vormen een unieke uitdaging voor de beheersing van meerdere verontreinigende stoffen: de gelijktijdige aanwezigheid van SO₂, NOx, telluriumverbindingen, fluoride en fijnstof, gecombineerd met een witte rookpluim afkomstig van de vochtige uitlaatgassen na de scrubber, vereist vijf verschillende behandeltechnologieën die in een gecoördineerde volgorde werken. Geen enkele technologie kan al deze categorieën verontreinigende stoffen aanpakken.”
— Technische samenvatting, Project voor rookgaszuivering in de lithiumbatterij-industrie
02 — Vervuilingsprofiel
Rookgas van tunnelovens: zeven gelijktijdige categorieën verontreinigende stoffen, waaronder tellurium en fluoride.
De tunneloven voor lithiumbatterijcarbonaat wordt gestookt met aardgas met een verbruik van ongeveer 1.000 m³/u. De oven produceert 100.000 Nm³/u (180.000 Nm³/u onder procesomstandigheden) aan rookgas bij 220 °C. Het rookgas bevat tegelijkertijd de volgende gereguleerde categorieën verontreinigende stoffen:
- SO₂ bij een initiële concentratie van 100–500 mg/Nm³ (Het bereik weerspiegelt de variabiliteit van de carbonaatgrondstof tussen de verschillende batches.) Doeluitlaat: ≤80 mg/Nm³ via kalksteen-gips rookgasontzwaveling met een verwijderingsefficiëntie van 84%. Het brede inlaatbereik betekent dat het rookgasontzwavelingssysteem gedimensioneerd moet worden voor het scenario met een maximale waarde van 500 mg/Nm³.
- NOx bij 30–50 mg/Nm³In tegenstelling tot de veel hogere NOx-concentraties in industriële boilers of smeltovens, is de NOx-uitstoot in tunnelovens relatief gematigd, maar moet deze nog steeds voldoen aan de limiet van ≤80 mg/Nm³. COA-denitrificatie (chloordioxide-oxidatie of katalytische oxidatie-absorptie) behaalt een verwijderingsefficiëntie van 60% in dit concentratiebereik.
- Fijnstof (PM) bij 30–50 mg/Nm³Doeluitlaat: ≤20 mg/Nm³. Fijne carbonaat- en oxidedeeltjes afkomstig van het sinterproces. De natte elektrostatische precipitator behaalt een stofverwijderingsrendement van 601 TP3T, naast de andere PM-polijsteffecten van de schrobfasen. Werkelijk stofverwijderingsrendement over het gehele systeem: circa 691 TP3T.
- Tellurium (Te)-verbindingen met een concentratie van 0,5–10 mg/Nm³Doeluitstoot: ≤0,05 mg/Nm³. Tellurium is een strategisch belangrijk zeldzaam element dat als spoorverontreiniging voorkomt in sommige lithiumcarbonaatgrondstoffen. Het verdampt tijdens het sinteren bij hoge temperaturen en moet zowel worden afgevangen voor hergebruik als worden gecontroleerd om de emissielimiet extreem laag te houden. De scrubber in de vultoren (pakkingtoren) behaalt een telluriumverwijderingsrendement van 99,51 TP3T, waardoor het tellurium kan worden teruggewonnen voor hergebruik.
- Fluoride (HF) bij 0,16–20 mg/Nm³Doelwaarde uitlaat: ≤6 mg/Nm³. Het brede inlaatbereik weerspiegelt de variabiliteit in het fluoridegehalte van de grondstof. Kalksteenwassing vormt onoplosbaar calciumfluoride tijdens rookgasontzwaveling (FGD), wat bijdraagt aan de verwijdering van fluoride naast de zuurgaswassing.
- Zure nevel (mist) bij 23–30 mg/Nm³Doeluitlaat: ≤15 mg/Nm³. Fijne zure aerosoldruppels uit de schrobfasen moeten worden opgevangen vóór de uiteindelijke lozing. De natte elektrostatische precipitator verwijdert zure nevel en polijst tegelijkertijd fijne deeltjes. Efficiëntie van de verwijdering van zure nevel: 70%.
- Witte zichtbare pluimDe uitlaatgassen na de scrubber zijn verzadigd met waterdamp en restaerosolen bij ongeveer 40 °C. Een combinatie van een Magnetic Plume Abatement (MPA) natte elektrostatische precipitator zorgt voor de uiteindelijke zuivering om een onzichtbare uitstoot onder alle omgevingsomstandigheden te bereiken.
| Parameter | Initiële concentratie | Outlet (Ontwerp) | EU IED / NER-limiet |
|---|---|---|---|
| NOx | 30–50 mg/Nm³ | ≤80 mg/Nm³ | IED 2010/75/EU: 100 mg/Nm³ (verbranding) |
| SO₂ | 100–500 mg/Nm³ | ≤80 mg/Nm³ | Nederlands Activiteitenbesluit NER |
| Fijnstof (PM) | 30–50 mg/Nm³ | ≤20 mg/Nm³ | Nederlands Activiteitenbesluit NER ≤5 mg/Nm³ |
| Tellurium (Te) | 0,5–10 mg/Nm³ | ≤0,05 mg/Nm³ | IED BAT zware metalen |
| Fluoride (HF) | 0,16–20 mg/Nm³ | ≤6 mg/Nm³ | IED 2010/75/EU HF BAT |
| Zure nevel (mist) | 23–30 mg/Nm³ | ≤15 mg/Nm³ | IED-BAT |
| Zichtbare witte pluim | Cadeau | Geen (onzichtbaar) | Geen zichtbare witte pluim |
| Nominaal (standaard) rookgasvolume | 100.000 Nm³/h | — | — |
| volume van de procesrookgassen | 180.000 Nm³/h (onder deze omstandigheden) | — | — |
| Rookgastemperatuur (ovenuitgang) | 220°C | — | — |
03 — Behandelingsoplossing
Geïntegreerd vijftraps zuiveringssysteem met telluriumterugwinning en eliminatie van witte rookpluimen.
Het geïntegreerde zuiveringssysteem is ontworpen om alle zeven categorieën verontreinigende stoffen aan te pakken in een gecoördineerde reeks van vijf fasen. In plaats van elke verontreinigende stof afzonderlijk te behandelen, maakt het systeem gebruik van de voordelen van kruisverwijdering in elke fase en coördineert het de chemische samenstelling van de reagentia, zodat de reactiebijproducten van de ene fase de efficiëntie van de volgende fase ondersteunen.
Fase 1: Voorkoeling bij de inlaat van de afzuigventilator
Bij de inlaat van de afzuigventilator wordt een koelwateradditief toegevoegd om de temperatuur van de rookgassen te verlagen van 220 °C naar ongeveer 120 °C. Dit voorkomt dat de corrosiewerende materialen in de daaropvolgende behandelingsinstallatie hun nominale temperatuur overschrijden en beschermt de interne onderdelen van de natte gaswasser tegen thermische schade.
Fase 2: Eerste fase vultoren (paktoren - verwijdering van tellurium en fluoride)
Gas met een temperatuur van ongeveer 120 °C komt de eerste vultoren binnen, waar het in contact komt met recirculerende wasvloeistof. In deze toren reageren telluriumverbindingen en fluoride in het gas met water tot oplosbare verbindingen die in de wasvloeistof worden opgenomen. Naarmate het vloeistofniveau in de vultoren geleidelijk stijgt, wordt een deel van het tellurium- en fluoridehoudende afvalwater door middel van transferpompen naar de indikkings-/ontzoutingstank getransporteerd. Dit primaire telluriumhoudende afvalwater ondergaat, in combinatie met toegevoegd calciumfluoride, een reactie: de toevoeging van calciumfluoride veroorzaakt neerslag van calciumfluoride, waarna de vloeistof verder wordt verwerkt door middel van drukfiltratie om vaste-vloeistofscheiding te bereiken, waarbij wateroplosbaar fluoride wordt verwijderd en water wordt gerecycled. De sleutel tot deze fase is pH-regeling in de recirculerende vloeistof van de vultoren (telluriumverwijderingstoren), gelijktijdige aanpassing van de werking van de circulatiepomp op basis van de rookgastemperatuur en het telluriumgehalte, en regulering van de hoeveelheden toegevoegd tellurium en promotor. De vultoren behaalt een verwijderingsrendement van 99,51 TP3T voor tellurium en 701 TP3T voor fluoride.
Fase 3: COA-denitrificatiesysteem
Het rookgas dat na de scrubberbehandeling het COA-denitrificatiesysteem (chloordioxide-oxidatie / katalytische oxidatieve absorptie) binnenkomt, bevat op dit punt nog steeds oxideerbare NOx. Het COA-denitrificatiemechanisme oxideert NO (slecht oplosbaar in water) tot NO₂ (goed oplosbaar in water) met behulp van chloordioxide als oxidatiemiddel. Dit maakt een daaropvolgende natte scrubbing-absorptie mogelijk, waarmee een aanzienlijke NOx-verwijdering wordt bereikt die met conventionele water- of alkalische scrubbing alleen niet mogelijk is. Het COA-systeem behaalt een denitrificatie-efficiëntie van 60%, waardoor de NOx-concentratie wordt verlaagd van 30–50 mg/Nm³ aan de inlaat tot ≤80 mg/Nm³ aan de uitlaat. Na de COA-denitrificatie gaat het gas verder naar de FGD-fase voor de verwijdering van zwaveldioxide.
Fase 4: Kalksteen-gips FGD-toren (φ4,6 m, 202.000 Nm³/h)
Het gas dat na de COA-behandeling vrijkomt, komt in de kalksteen-gips rookgasontzwavelingstoren (FGD-toren) terecht voor de verwijdering van SO₂. De FGD-toren behaalt een ontzwavelingsrendement van 841 TP3T, waarbij de SO₂-concentratie wordt verlaagd van 100–500 mg/Nm³ tot ≤80 mg/Nm³. Belangrijkste parameters: binnendiameter van de toren φ4,6 m; vloeistof-gasverhouding 15,5; sproeilagen 3; debiet per pomp 600 m³/u; bezinkingstijd van de slurry 5 uur; kalksteenverbruik 65 kg/u (maximaal gebruik); gipsproductie 131 kg/u (maximale productie); vochtgehalte van het gips ≤151 TP3T; eerste trap nevelafscheider: 2-laags zeef; tweede trap nevelafscheider: 1-laags zeef + 1 buizenbundel nevelafscheider; tussentijdse kalksteenopslagcapaciteit 10 m³ met een autonomie van 7 dagen. Het gipsbijproduct van de rookgasontzwavelingsreactie wordt ontwaterd en kan opnieuw worden gebruikt als bouwmateriaal.
Fase 5: Natte elektrostatische precipitator (WESP) + magnetische pluimreductie
Het gas dat na de rookgasontzwaveling (FGD) restanten van fijne deeltjes, zure neveldruppels en verzadigde waterdamp bevat, komt in de natte elektrostatische precipitator (model BLSD360-64, toren-externe configuratie, bodeminlaat / bovenuitlaat). De WESP past een hoogspanningsveld toe (BLEMG-2K generator, gemiddeld vermogen 80 kW, zuiveringsrendement ≥95%) om resterende fijne aerosoldeeltjes en zure nevel te ioniseren en naar de opvangelektrode te transporteren. Inlaatconcentratie van gemengde verontreinigende stoffen: 100 mg/m³; uitlaat: 5 mg/m³. Afmetingen van de apparatuur: 6200 × 7200 mm (bovenaanzicht); hoogte 17900 mm; systeemweerstand 350 Pa; ontwerpdruk ±5000 Pa; bedrijfstemperatuur <40 °C. De Magnetic Plume Abatement-functie van de BLEMG-2K-generator zorgt voor de definitieve eliminatie van de witte rookpluim nadat de WESP de gasstroom grondig heeft gezuiverd, waardoor een onzichtbare schoorsteenuitstoot wordt gegarandeerd.
Oven
220°C
→120°C
IDF-fan
Te + F⁻ verwijdering
99.5% / 70%
Denitrificatie
60% NOx
Kalksteen
84% SO₂
PM/Mist/Pluim
≥95%
Stapel
⭐ New or upgraded equipment in this project
04 — Kernvoordelen
Waarom deze architectuur in vijf fasen de juiste oplossing is voor de afvoer van carbonaten uit tunnelovens
- ✓
Telluriumwinning met een rendement van 99,51 TP3T — een bron van inkomsten, geen loutere verplichting: Tellurium is een strategisch cruciaal en commercieel waardevol zeldzaam element. Met een verwijderingsefficiëntie van 99,51 TP3T bij een inlaatconcentratie van 0,5–10 mg/Nm³ wint de vultorenfase telluriumrijke wasvloeistof terug die, na precipitatie met calciumfluoride en drukfiltratie, kan worden verwerkt om tellurium terug te winnen voor hergebruik bij de productie van batterijmaterialen. De wettelijke verplichting om tellurium af te vangen tot ≤0,05 mg/Nm³ creëert tegelijkertijd een mogelijkheid tot terugwinning van grondstoffen die de operationele kosten van het behandelingssysteem gedeeltelijk compenseert. - ✓
COA-denitrificatie bereikt een NOx-verwijdering die met conventionele natte gaswassing niet te bereiken is: Standaard alkalische natte gaswassing absorbeert NO₂, maar kan geen NO absorberen, wat verantwoordelijk is voor 90–951 TP3T NOx van tunnelovens. Het COA-systeem oxideert NO tot NO₂ met behulp van chloordioxide vóór de natte absorptiefase, waardoor een NOx-verwijderingsefficiëntie van 601 TP3T wordt bereikt die met standaard natte gaswassing alleen onhaalbaar is. Deze aanpak elimineert de noodzaak voor een apart SCR-katalysatorbed, dat gasconditionering bij hoge temperaturen zou vereisen en aanzienlijke investeringskosten en drukverlies met zich mee zou brengen voor de relatief lage NOx-concentraties in deze toepassing. - ✓
Geïntegreerde reactie-coagulatie-sedimentatie voor telluriumhoudend afvalwater — Nul lozing van gevaarlijke stoffen in vloeistoffen: De tellurium- en fluoridehoudende wasvloeistof uit de vultoren wordt verwerkt via een uitgebreide gecombineerde reactie-coagulatie-sedimentatieketen: toevoeging van calciumfluoride voor fluorideprecipitatie, coagulatie, drukfiltratie voor scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen, en het filtraat wordt teruggevoerd naar het systeem. Dit voorkomt continue lozing van met tellurium verontreinigd afvalwater, zorgt voor waterrecycling en garandeert dat tellurium als vast product wordt teruggewonnen in plaats van in het afvalwatersysteem te worden geloosd. - ✓
Voordelen van kalksteen-gips rookgasontzwaveling (FGD) voor lithiumcarbonaattoepassingen: Het kalksteen-gips-proces werd gekozen vanwege de zeven specifieke voordelen: (1) laag energieverbruik; (2) het gipsbijproduct kan worden beheerd zonder secundaire vervuiling; (3) compact ontwerp, rationeel stroomschema; (4) computersimulatieoptimalisatie voor lage weerstand en energie-efficiëntie; (5) ontwerp met lage gassnelheid voor uniforme absorptie; (6) kalksteen is een overvloedige, breed beschikbare en goedkope grondstof; (7) de toren is voorzien van tegenstroomsproeien en een nevelafscheider om afzetting op de torenwand te verminderen. De kalksteen-gips-chemie is bovendien compatibel met het fluoridegehalte van de carbonaatgrondstoffen, waardoor fluoride als onoplosbaar calciumfluoride wordt afgevangen in de rookgasontzwavelingsslurry in plaats van in het gipsafvalwater terecht te komen. - ✓
Een natte elektrostatische precipitator zorgt gelijktijdig voor diepe PM-polijsting en verwijdering van zure nevel: De BLSD360-64 WESP (model BLEMG-2K) combineert elektrostatische deeltjesafvang en magnetische rookpluimverwijdering in één apparaat. Het hoogspanningsveld ioniseert resterende fijne deeltjes (waaronder de fijne calciumsulfaatkristallen uit de rookgasontzwavelingsfase die door de nevelafscheider gaan) en vangt deze op de opvangelektrode op. Tegelijkertijd worden ook de resterende zure neveldruppels en wateraerosolen die de zichtbare witte rookpluim veroorzaken, opgevangen. De gecombineerde zuiveringsefficiëntie van ≥95% zorgt voor een gemengde verontreinigingsconcentratie van 5 mg/m³ aan de uitlaat en elimineert de zichtbare witte rookpluim in één enkele stap. - ✓
Automatische herstart met één druk op de knop en realtime feedbackcontrole verminderen de werkdruk van de operator en het risico op reactiefouten: Elke toren en vijver in het systeem is uitgerust met vloeistofniveaumeters die realtime feedback geven aan het besturingssysteem, waardoor de waterinlaatkleppen en pompen automatisch worden vergrendeld. De feedback van de bereiding van de ureumoplossing en de thermische ontleding van ureum aan het besturingssysteem maakt de automatische herstartfunctie met één druk op de knop mogelijk, waardoor het risico op bedieningsfouten tijdens systeemherstarts wordt verminderd. Dit zijn de momenten met het hoogste risico op overschrijding van de normen in systemen met een hoge, variabele belasting.
05 — Operationele resultaten
Geverifieerde nalevingsgegevens: Alle zeven parameters liggen onder de EU IED-/Nederlandse NER-limieten.
Het maximaal geïnstalleerde vermogen van de apparatuur voor het volledige systeem bedraagt 1.186,67 kW; het werkelijke operationele vermogen is 1.047,52 kW. Bij 24 uur continu bedrijf en 0,36 RMB/kWh bedragen de dagelijkse elektriciteitskosten 9.050,57 RMB; bij 8.000 bedrijfsuren per jaar bedragen de jaarlijkse elektriciteitskosten circa 301.683,76 RMB (omgerekend naar RMB 10.000). De jaarlijkse waterkosten bedragen circa 8 RMB (omgerekend naar RMB 10.000) (4,66 ton/uur à 2 RMB/ton). De jaarlijkse kalksteenkosten bedragen circa 15,36 RMB (omgerekend naar RMB 10.000) (64 kg/uur à 300 RMB/ton).
06 — Waarschuwingen bij de implementatie
Essentiële technische en operationele lessen voor de behandeling van rookgassen van lithiumcarbonaatovens
- ⚠️
Schommelingen in de rookgastemperatuur en SO₂-concentratie zijn de voornaamste oorzaak van instabiliteit in de systeemafvoer. Zorg daarom voor een goede operationele communicatie tussen het oventeam en de behandelingscontrolekamer. Het belangrijkste operationele risico dat is vastgesteld, is de schommeling in de temperatuur en concentratie van de rookgassen. De SO₂-inlaatconcentratie kan variëren van 100 tot 500 mg/Nm³, afhankelijk van de gebruikte carbonaatgrondstof. Er moet een formeel protocol voor voorafgaande kennisgeving worden opgesteld en nageleefd voor geplande productiewijzigingen die de gassamenstelling of het gasvolume beïnvloeden. Een minimale vooraankondiging van 15 minuten voor elke wijziging van de ovenparameters stelt het FGD-regelsysteem in staat om de dosering van het reagens aan te passen voordat de concentratieverandering de absorber bereikt. - ⚠️
De pH-regeling van de vultoren (telluriumverwijderingstoren) is de meest operationele, maar cruciale parameter: De sleutel tot een goede telluriumverwijdering ligt in de pH-regeling van de recirculerende vloeistof in de vultoren, in combinatie met een aanpassing van de circulatiepomp op basis van de rookgastemperatuur en het telluriumgehalte. Als de pH buiten het optimale absorptiebereik komt, daalt de telluriumverwijderingsefficiëntie snel, wat leidt tot een overschrijding van de norm en een verlies aan terugwinningswaarde. Implementeer continue pH-monitoring met alarmdrempels aan de onder- en bovengrens van het streef-pH-bereik, met automatische toevoer van vers water wanneer de pH boven de streefwaarde stijgt. - ⚠️
De temperatuurbewaking van de inlaat van de vultoren (primaire scrubber) en de rookgasontzwavelingstoren moet worden teruggekoppeld naar het besturingssysteem om de stroomafwaartse apparatuur te beschermen. Temperatuurbewaking bij de inlaat van de eerste en tweede trap van de toren moet worden aangesloten op het besturingssysteem met automatische terugkoppeling. De gemeten gastemperatuur past de operationele parameters van de apparatuur en de procesinstellingen in realtime aan, waardoor corrosiebestendige materialen worden beschermd tegen overschrijding van hun nominale temperatuur en ervoor wordt gezorgd dat de FGD-chemie binnen het optimale temperatuurbereik voor kalksteenoplossing en calciumsulfietoxidatie werkt. - ⚠️
Pijplekkages in het productieproces vormen een secundair operationeel risico: de corrosieve gasomgeving versnelt de aantasting van verbindingen en afdichtingen. De combinatie van zuur gas en telluriumverbindingen zorgt voor een agressieve corrosieve omgeving voor alle leidingen die ermee in contact komen. Voer wekelijks visuele inspectierondes uit voor alle leiding- en klepverbindingen, met speciale aandacht voor flensvlakken, expansievoegbalgen en mechanische afdichtingen van pompen. Houd een voorraad reserveonderdelen aan voor alle kritieke leidingsecties. Noodvervanging van leidingsecties moet binnen 4 uur mogelijk zijn om te voorkomen dat de productiestilstand langer duurt dan gepland onderhoud. - ⚠️
Telluriumhoudend afvalwater uit de vultoren moet als gevaarlijk afval worden behandeld totdat de telluriumconcentratie in het effluent onder de drempelwaarde is gedaald. Tellurium wordt volgens de EU REACH-verordening geclassificeerd als een gevaarlijke stof bij concentraties boven de milieudrempelwaarden. Het afvalwater van de vultorenreactie bevat opgeloste telluriumverbindingen en calciumfluoride, die door middel van laboratoriumanalyse moeten worden gekarakteriseerd voordat lozing of hergebruik is toegestaan. Het vaste product van de drukfiltratie (calciumtelluride/calciumfluoridekoek) moet eveneens worden geclassificeerd alvorens het te verwijderen of te hergebruiken. - ⚠️
Het WESP-hoogspanningssysteem (80 kV) vereist strikte elektrische veiligheidsprotocollen en toegangscontrole voor personeel: De natte elektrostatische precipitator werkt met een hoogspanning van circa 80 kV. Alle toegang van personeel tot de WESP-zone moet worden geregeld via een formele lock-out/tag-out (LOTO)-procedure met fysieke sleutelvergrendeling en isolatie van de hoogspanningsvoeding vóórdat zij de zone betreden. Een jaarlijkse elektrische veiligheidsinspectie door een gecertificeerde keuringsinstantie is vereist volgens de Nederlandse regelgeving voor elektrische installaties (NEN 3140). Het SCADA-systeem van de BLEMG-2K-generator moet een geverifieerde personeelsvergrendeling bevatten die voorkomt dat de hoogspanning wordt ingeschakeld wanneer de toegangsdeur open is.
07 — Belangrijkste punten uit de techniek
Vier lessen uit dit project voor de zuivering van rookgassen van lithiumbatterijen
- 1
Vereisten op het gebied van wet- en regelgeving en mogelijkheden voor het terugwinnen van grondstoffen zijn geen alternatieven; ze kunnen juist zo worden ontworpen dat ze elkaar versterken. De eis tot afvang van tellurium (uitlaat ≤0,05 mg/Nm³) leidt tegelijkertijd tot een terugwinning van 99,51 TP3T tellurium uit de afgasstroom. Het teruggewonnen tellurium heeft een directe hergebruikwaarde bij de productie van batterijmaterialen. Projecten die de nalevingseisen uitsluitend als kostenverplichtingen beschouwen, missen de economische kans om commercieel waardevolle verbindingen terug te winnen die volgens de regelgeving sowieso moeten worden afgevangen. Tellurium, fluoride, gips en warmteterugwinning zijn allemaal voorbeelden uit dit project waarbij de nalevingseis en de mogelijkheid tot grondstoffenwinning op elkaar zijn afgestemd. - 2
COA-oxidatieve denitrificatie is de geschikte technologie voor gematigde NOx-concentraties (30-50 mg/Nm³) in natte gaswasinstallaties waar SCR overbodig zou zijn. Wanneer de NOx-inlaatconcentratie lager is dan 100 mg/Nm³ en het behandelingsproces al natte gaswasfasen omvat, is COA-denitrificatie (60%-verwijdering, geen katalysatorbed nodig, werkbaar bij de bedrijfstemperaturen van de gaswasser) economisch en operationeel geschikter dan SCR (waarvoor temperatuurregeling van 350-400 °C, aanschaf en vervanging van de katalysator en een ammoniak- of ureuminjectiesysteem nodig zijn). De keuze voor de technologie moet gebaseerd zijn op het specifieke NOx-concentratieniveau en de context van het behandelingsproces, en niet op de bekendheid van de opsteller van de specificaties met een bepaalde technologie. - 3
De grote variatie in de concentratie van verontreinigende stoffen aan de inlaat vereist dat het systeem wordt gedimensioneerd voor het worstcasescenario, niet voor het gemiddelde. Het SO₂-inlaatbereik van 100–500 mg/Nm³ vertegenwoordigt een vijfvoudige variatie tussen minimum en maximum. Een systeem dat is gedimensioneerd voor het gemiddelde (bijvoorbeeld 300 mg/Nm³) met een verwijderingsefficiëntie van 84% zou onder gemiddelde omstandigheden een uitlaat van 48 mg/Nm³ bereiken, maar een uitlaat van 80 mg/Nm³ – precies op de limiet – tijdens pieken van 500 mg/Nm³. Elke operationele imperfectie zou leiden tot een overschrijding van de norm. De juiste ontwerpbasis is altijd de maximale inlaatconcentratie; de tolerantiemarge tijdens perioden met gemiddelde concentraties is de ingebouwde buffer tegen operationele variabiliteit. - 4
Door gebruik te maken van bestaande procesinfrastructuur in plaats van een volledig nieuw behandelingssysteem te ontwerpen, worden de investeringskosten en de overlast tijdens de installatie verminderd. Dit project is gebouwd op het bestaande technologische raamwerk en de procesinfrastructuur van de installatie, waarbij de integratiepunten tussen nieuwe behandelingsfasen en bestaande apparatuur zijn geoptimaliseerd in plaats van functionele infrastructuur te vervangen. De belangrijkste technische discipline is het correct in kaart brengen van de bijdrage van de bestaande infrastructuur (debieten, temperaturen, drukken, chemie) en het ontwerpen van alleen de aanvullende behandelingscapaciteit die het bestaande systeem niet kan bieden. Deze aanpak verlaagt de investeringskosten van een project doorgaans met 20–351 ton in vergelijking met het ontwerp van een volledig nieuw behandelingssysteem.
08 — Veelgestelde vragen
Behandeling van rookgassen van lithiumbatterijcarbonaattunnelovens: tien vragen beantwoord
Vragen van beheerders van milieuvergunningen, productie-ingenieurs voor batterijmaterialen en duurzaamheidsteams bij fabrieken die lithiumcarbonaat en kathode-actieve materialen produceren en die upgrades voor rookgaszuivering plannen in het kader van de EU-milieuverordening / het Nederlandse Activiteitenbesluit.
Bent u klaar om de emissie-uitdaging van uw batterijoven aan te pakken?
Ontdek het complete assortiment industriële emissiebeheersingsoplossingen.
Van het zuiveren van rookgassen van meerdere verontreinigende stoffen voor tunnelovens met lithiumbatterijcarbonaat tot Regeneratieve thermische oxidatiesystemen voor de verwijdering van vluchtige organische stoffen uit farmaceutische en chemische producten.Ons engineeringteam levert EU IED-conforme oplossingen voor de meest veeleisende emissiebeheersingseisen van nieuwe energiematerialen.
