Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Von der Firma Herding entwickelte Filterkerzen f\u00fcr den mittleren Temperaturbereich (bis ca. 300\u00b0C) sollen zu einem marktf\u00e4higen Produkt erweitert werden. Dazu sind in der 1. Phase str\u00f6mungstechnische Untersuchungen erforderlich, um eine geeignete Beh\u00e4ltergeometrie zu entwickeln. Die Anwendung erh\u00f6hter Temperaturen bietet in Verbindung mit einer Precoatierung mit reaktiven Sorbentien zudem die M\u00f6glichkeit, parallel zur Staubabscheidung auch saure Gase (HCl, HF, SO2) aus dem Abgas zu entfernen. Diese kombinierte Abscheidung in einem Reaktor k\u00f6nnte sich als preisg\u00fcnstige Alternative zur bislang \u00fcblichen Nassw\u00e4sche erweisen und damit diese Technik auch f\u00fcr kleinere Betriebe erschwinglich machen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des durchzuf\u00fchrenden Projekts ist ein neuartiges Abgasbehandlungsverfahren zu entwickeln, das in vielen Punkten auf die Herding-Filterkerzen zugeschnitten ist, aber auch neue Erkenntnisse f\u00fcr die Staubabscheidung und Chemisorption allgemein liefert. Die Untersuchungen lassen sich folgen-den Schwerpunkten (Projektabschnitten) zuordnen:
\n1.\tUntersuchungen zur Precoatfiltration bei niedrigen Temperaturen. Ziel: Aussagen zur Verringerung des Druckverlustes und zur Abscheidung bei der Filtration von Feinst\u00e4uben.
\n2.\tStr\u00f6mungstechnische Untersuchungen an einer halbtechnischen Anlage. Ziel: Verbesserung der Anordnung der Filterkerzen, der Geometrie des Filterhauses und des Abreinigungssystems
\n3.\tUntersuchungen zur Chemisorption an einer Versuchsanlage. Ziel: Verfahrenskonzept f\u00fcr die Gasabscheidung bei mittleren Temperaturen (geeignete Sorbentien; Einfluss der Partikelgr\u00f6\u00dfe und der Betriebsparameter Feuchte, Temperatur, Rohgaskonzentration; Wechselwirkung mit CO2 und St\u00e4uben; Einfluss der gebildete Reaktionsprodukte auf das Abreinigungsverhalten), Aussagen zu den erreichbaren Reingaskonzentrationen.
\n4.\tPraxistest an technischen Anlagen. Ziel: Untersuchung der Praxisf\u00e4higkeit des entwickelten Verfahrens und zur Einhaltung der Grenzwerte bei wechselnden Bedingungen.
\nDie Firma Herding wird einen Teil der Untersuchungen – insbesondere die an Kleinanlagen durchzuf\u00fchrenden Versuche – dem Kooperationspartner LS MVT der BTU Cottbus \u00fcbertragen, da dort geeignete Messtechnik und ein gut ausgestattetes Zentrallabor zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Experimentelles:
\nZur Bearbeitung der oben dargestellten Arbeitsschritte wurden 3 Versuchsanlagen mit folgenden Mess- und Regelgr\u00f6\u00dfen in Betrieb genommen:
\n\u00b7\tFilterpr\u00fcfstand f\u00fcr textile Medien und ALFA-Kerzen bei Normaltemperaturen: Filtergeschwindigkeit, Druckverlust, Partikelkonzentration (Messung mittels PCS-2000 und Absolutfilter)
\n\u00b7\tWarmgasanlage: Filtergeschwindigkeit, Druckverlust, Temperatur, Feuchte, Partikel- und Gaskonzentration f\u00fcr HCl, SO2 und andere Komponenten (Messung mittels Gasmet DX-4000)
\n\u00b7\ttechnische Herding-Anlage alphaSYS 1200-240: Filtergeschwindigkeit, Druckverlust, lokale Str\u00f6mungsgeschwindigkeit an diversen Messpunkten
\nDie wissenschaftliche Auswertung der Rohdaten erfolgte oft anhand geeigneter (z. B. dimensionsloser) Kennzahlen, die einen Vergleich zwischen verschiedenen Verfahren und Anlagen erm\u00f6glichen.
\nErgebnisse:
\n1.\tUntersuchungen zur Precoatfiltration bei niedrigen Temperaturen. Ziel: Aussagen zur Verringe-rung des Druckverlustes und zur Abscheidung bei der Filtration von Feinst\u00e4uben. -> Das Ziel wurde in vollem Ma\u00dfe erreicht. Zus\u00e4tzlich erlauben die durchgef\u00fchrten Untersuchungen ein besseres Verst\u00e4ndnis und somit eine gezieltere Auswahl geeigneter Precoatmaterialien. Au\u00dferdem wurden Mes-sungen zum Abscheidegrad und zur Durchstr\u00f6mung der ALFA-Kerzen f\u00fcr verschiedene St\u00e4ube durchgef\u00fchrt und mit den Werten f\u00fcr konventionelle textile Filter verglichen.
\n2.\tStr\u00f6mungstechnische Untersuchungen an einer halbtechnischen Anlage. Ziel: Verbesserung der Anordnung der Filterkerzen, der Geometrie des Filterhauses und des Abreinigungssystems. -> Die Anordnung der Filterkerzen wurde zwar als aus str\u00f6mungstechnischer Sicht nicht optimal er-kannt, jedoch aus Gr\u00fcnden der Kundenorientierung beibehalten. Die Leistungsf\u00e4higkeit des Abreinigungssystems wurde untersucht, und in aufw\u00e4ndigen Tests wurden geeignete Kennzahlen zur Vergleichbarkeit verschiedener Systeme gefunden. F\u00fcr eine Optimierung des Abreinigungssystems sind diese Kennzahlen zu maximieren. Die durchgef\u00fchrten Str\u00f6mungsmessungen an der technischen Anlage zeigten Verbesserungsm\u00f6glichkeiten im Bereich der Leitbleche.
\n3.\tUntersuchungen zur Chemisorption an einer Versuchsanlage. Ziel: Verfahrenskonzept f\u00fcr die Gasabscheidung bei mittleren Temperaturen (geeignete Sorbentien, Einfluss der Partikelgr\u00f6\u00dfe und der Betriebsparameter Feuchte, Temperatur, Rohgaskonzentration; Wechselwirkung mit CO2 und St\u00e4uben; Einfluss der gebildete Reaktionsprodukte auf das Abreinigungsverhalten), Aussagen zu den erreichbaren Reingaskonzentrationen. -> Diese Untersuchungen wurden im vollen Umfang durchgef\u00fchrt. Wichtigstes Ergebnis ist, dass mit Solvay BiCar ein geeignetes Sorbens zur gleichzeitigen Abscheidung von HCl und SO2 zur Verf\u00fcgung steht. Die Abscheidegrade liegen bei >90%, der Stoffumsatz bis zum Durchbruch bei 0,5 – 0,6. Die kosteng\u00fcnstigeren Ca(OH)2 eignen sich \u00e4hnlich gut zur HCl-Abscheidung, zeigen jedoch nicht tolerierbare Schw\u00e4chen bei der SO2-Abscheidung: Ein Abscheidegrad >90% kann nur \u00fcber wenige Minuten, d. h. bis zu einem Stoffumsatz von 5%, garantiert werden. Die Abreinigung der abreagierten Staubkuchen gestaltete sich je nach Sorbens-Sorbat-Kombination sehr unterschiedlich, am schwierigsten lie\u00dfen sich die Produkte der SO2-Abscheidung an Ca(OH)2 entfernen. Obwohl keine Versuche zur Stabilit\u00e4t der Filtration an der technischen Anlage gefahren wurden, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass f\u00fcr die HCl-Abscheidung an allen Sorbentien sowie die SO2-Abscheidung mit BiCar ein stabiler Betrieb erreicht werden sollte.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Projektergebnisse wurden im Rahmen von Beitr\u00e4gen auf Konferenzen sowie in Fachzeitschriften ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen dieses Projekts wurden zahlreiche neue Erkenntnisse zur Filtration im Allgemeinen sowie zur Precoatfiltration erlangt und ver\u00f6ffentlicht. Insbesondere f\u00fchrt die Precoatfiltration zur Verringerung des Druckverlusts und somit des Energiebedarfs v. a. bei feinen St\u00e4uben. Zus\u00e4tzliche Umweltentlastung wird durch die verbesserte Abscheidung feiner, lungeng\u00e4ngiger St\u00e4ube erreicht. Schlie\u00dflich kann die Precoatierung die filtrierende Abscheidung \u00fcberhaupt erst erm\u00f6glichen.
\nDie durchgef\u00fchrten Messungen zur Abscheidung und zum Filtrationsverhalten der ALFA-Kerzen sowie die Durchstr\u00f6mungstests an der technischen Anlage gaben interessante Hinweise \u00fcber m\u00f6gliche Optimierungen. Au\u00dferdem wurde die sog. Precoatsorption als funktionierendes Verfahren zur gleichzeitigen Abscheidung von St\u00e4uben und sauren Gase entwickelt, die Leistungsgrenzen bestimmt und geeignete Verfahrensparameter definiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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