Chloranalyse in Ersatzbrennstoffen (EBS)

Chlorbestimmung mit NIR-Spektrometer
Chlorbestimmung mit NIR-Spektrometer

Die Qualitätskontrolle von Ersatzbrennstoffen erfolgt mit den Prozessmessgeräten uniSPECx.xMPL-24V, uniSPEC1.9HSI, uniSPEC2.2HSI sowie den faseroptischen Hyperspektralkameras uniSPEC1.9FOM und uniSPEC2.2FOM. Mittels prozessgesteuerter NIR-Messtechnik erfolgt ein Monitoring des EBS-Materials (Fluff). Die Ermittlung der Stückmassenverteilung wird unter Anwendung statistischer Methoden realisiert. Die prozentualen Massengehalte werden über die spezifischen Gewichte der Materialtypen bei Kenntnis der Gesamtmasse berechnet. Die Ausgabe der stofflichen Zusammensetzung des EBS-Mengenstroms erfolgt in Masseprozent. Die Identifikation der im Massestrom enthaltenen Materialsorten ist Grundlage für die Bewertung des Chlorwertes, der Feuchtigkeit sowie des Heizwertes.

Chloranalyse

Die statistische Bewertung des Chlorgehalts im EBS-Mengenstrom erfordert für die aussagensichere Bestimmung eine entsprechend große Probenmenge. Über die Ermittlung der Stückmassenverteilung und die Berechnung der prozentualen Gewichtsanteile der unterschiedlichen Materialsorten kann auf den prozentualen Anteil von PVC/PVDC, bezogen auf die Gesamtmenge, geschlossen werden. Für diese beiden Materialsorten wird ein durchschnittlicher Chlorgehalt angesetzt. Das Verfahren kann für Materialströme mit unterschiedlicher stofflicher Zusammensetzung angewendet werden.

Vergleich von RFA- und NIR-Messverfahren für die Chloranalyse

  RFA Labormessungen NIR-Inlinemessungen
Chlorwertanalyse direkt indirekt
Analysezeit Zwischen Analyt-Entnahme und Bereitstellung des Analyseergebnisses liegen mehrere Tage Analyseergebnis liegt sofort vor
Analysemenge Aus heterogenen festen EBS-Stoffgemengen ist eine vollständige repräsentative Probennahme nicht realisierbar, da mit vertretbarem Aufwand und unter Betrachtung der Wirtschaftlichkeit nur Stichpunktentnahmen von wenigen Kilogramm im groben Raster möglich sind. Die analysierten Materialmengen betragen ca. 50 – 150 ‰ der Gesamtmasse. Damit ist keine statistische Sicherheit für die Bestimmung des Gesamtchlorgehalts gegeben. Bei durchschnittlich 15 cm Materialschichtdicke auf dem Transportband werden in Abhängigkeit von der Materialkörnung mit dem NIR-Inlineverfahren ca. 7 – 12 % der Gesamtmasse kontinuierlich vermessen. Für diese Menge kann der Chlorgehalt, resultierend aus PVC- und PVDC-Verunreinigungen, relativ genau bestimmt und anschließend auf die Gesamtmasse bezogen werden.
Beispiel Geht man von einer EBS-Liefercharge von 25 Tonnen aus, entspricht das einer analysierten Materialmenge von rund 10 – 40 kg. Geht man von einer EBS-Liefercharge von 25 Tonnen aus, entspricht das einer analysierten Materialmenge von rund 1750 – 3000 kg.


Feuchtigkeitsanalyse

Die Analyse der im EBS-Materialstrom enthaltenen Feuchtigkeit erfolgt für Papier, Holz und die identifizierten Kunststoff-Verbunde. Die in den unipolaren Kunststoffen eingelagerte Feuchtigkeit ist so gering, dass sie vernachlässigt werden kann. Der Wassergehalt der polaren Kunststoffe wird bei der Feuchtebestimmung mit berücksichtigt. Der Analysewert wird in Masseprozent ausgegeben.

Heizwertbestimmung

Für jeden zu identifizierenden Materialtyp sind im NIR-Messsystem statistische Heizwerte hinterlegt. Sie werden mit den ermittelten prozentualen Massegehalten der unterschiedlichen Materialsorten verrechnet. Der Gesamtheizwert wird in MJ/kg ermittelt und an die übergeordnete Steuereinheit übergeben. Voraussetzung für die Berechnung des Heizwertes ist die Kenntnis über das Gesamtgewicht des analysierten Materialstroms.

Technische Daten

Messverfahren Nahinfrarot, Identifizierung und Analyse im Monitoring-Verfahren, Scannen der Materialoberfläche und Anwendung statistischer Methoden
Aufgabematerial EBS-Stoffströme (keine Agglomerat-Pellets)
Sortierbreite 400 – 3000 mm
Korngröße > 10 mm
Sortiergeschwindigkeit Max. 3 m/s


Download

Analytische Bewertung von Granulaten und Agglomeraten

uniSPEC1.9QC
uniSPEC1.9QC

Bestimmung der Materialzusammensetzung


Identifikations-Fehlerquote

Granulat 0,7 % - 1 % Identifikationsfehler bezogen auf den Gesamt-Materialstrom
Agglomerat 0,7 % - 1 % Identifikationsfehler bezogen auf den Gesamt-Materialstrom;
2 % - 4 % Bewertungsunsicherheit durch die Inhomogenität