De afgassen worden samen met de nodige hoeveelheid verbrandingslucht op een hoge temperatuur gebracht. Deze temperatuur varieert bij thermische naverbranding tussen 750 en 1200 °C. De gassen worden voldoende lang op deze hoge temperatuur gehouden waarbij de verontreinigingen (VOS, geur) met zuurstof geoxideerd worden tot CO2, H2O, N2, SOx, HCl.
De efficiëntie van de naverbranding wordt beïnvloed door de temperatuur, verblijftijd, turbulentie (voor menging) en beschikbaarheid van zuurstof.
Bij klassieke VOS volstaat een verbrandingstemperatuur tussen 750 en 1000 °C. Bij milieugevaarlijke en gehalogeneerde componenten is een naverbranding tussen 1000 en 1200 °C aangewezen om een volledige vernietiging van deze componenten te kunnen garanderen.
Bij hoge temperaturen zal de vernietiging sneller verlopen dan bij lagere temperaturen. Hierop kan worden ingespeeld bij de keuze van de grootte van de verbrandingskamer. Een grote verbrandingskamer met een lagere temperatuur heeft een grotere investeringskost maar een lagere brandstofkost. Een kleinere verbrandingskamer op een hogere temperatuur zal eenzelfde rendement hebben bij een lagere investeringskost en een hogere brandstofkost.

Bron: http://www.emis.vito.be/Luss/

Als variant op een klassieke thermische naverbranding kunnen de afgassen in een bestaande ketel worden geoxideerd. Dit is enkel mogelijk indien het debiet van de afgassenstroom voldoende laag is en indien geen corrosieve gassen aanwezig zijn of corrosieve verbrandingsproducten worden gevormd. Bij injectie in de bestaande ketel heeft het de voorkeur om de gassen samen met de verbrandingslucht in de ketel te injecteren en niet zijdeling in de verbrandingskamer. In het laatste geval heeft men een grote kans op kortsluitstromen waardoor het rendement sterk verlaagt en onvoldoende kan zijn.
Om sneller autothermiciteit te bereiken kunnen verschillende methodes worden gebruikt:

• Gebruik van regeneratieve adsorptie. Voordelen zijn een kleinere gasstroom en een hoger koolwaterstofgehalte

• Gebruik van warmterecuperatie via warmtewisselaar: ‘recuperatieve thermische oxidatie’

• Gebruik van regeneratieve bedden om de lucht voor te verwarmen: ‘regeneratieve thermische oxidatie’

De voordelen bij thermische naverbranding zijn:

• Bewezen technologie voor koolwaterstoffen

• Hoge efficiënties haalbaar tot een rendement van 99,9999 %

• Goed bij hoge VOS-concentraties: > 20 % LEL (Lowest Explotion Limit)

De nadelen zijn:

• Hoge variabele kosten voor brandstof bij lage VOS concentraties

• Niet goed geschikt voor sterk variabele debieten

• Vorming van corrosieve zure gassen bij verbranding van halogeen en zwavelhoudende componenten

• Niet kosteneffectief bij lage concentraties en hoge debieten.

• Regeneratieve en recuperatieve naverbranding zijn meestal beter geschikt vanwege de verminderde brandstofkosten door energierecuperatie

Thermische naverbranding zonder energierecuperatie is in vergelijking met andere naverbrandingstechnieken vooral geschikt bij:

• Kleine afgasdebieten (< 860 m³/h)

• Hoge belastingen waarbij zelfontbranding kan optreden bij recuperatieve naverbranding

• Hoge afgastemperaturen zodat weinig bijstook vereist is

• Sterk met stof verontreinigde afgassen die bij katalytische naverbranding de katalysator of bij recuperatieve naverbranding de installatie voor warmterecuperatie kunnen doen verstoppen.

Naverbranding met energierecuperatie verkiest echter de voorkeur indien bovenstaande problemen met de warmteterugwinning niet optreden. Een toepassing voor injectie in een bestaande ketel is bij de indirecte droging van industriële slibs. Na condensatie en zure wassing van de droogdampen blijft nog een klein debiet zwaar geurbeladen niet condenseerbare gassen over. Deze gassen worden in de ketel geïnjecteerd samen met de verbrandingslucht. Het energetische gehalte van de afgassen wordt hierbij gerecupereerd voor de slibdroging.

Klik hier voor informatie over luchtbehandeling

Voor boeken en informatie zie onze website:
air treatment books