Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die urspr\u00fcnglich ins Auge gefassten Ziele, die sich im Projekttitel widerspiegeln, wurden aufgrund bestimmter Notwendigkeiten in zwei andere Forschungsfelder umgewidmet. Zum einen wurde die Herstel-lung von Entschwefelungsadditiven f\u00fcr die trockene Rauchgasreinigung von kohlegefeuerten Kraftwerken mit dem Ziel des Ersatzes von feinstgemahlenen und aufbereiteten Kalken sowie der Erreichung von Entschwefelungsgraden von 80 – 85 % ohne \u00c4nderung der kraftwerksspezifischen Entschwefelungstechnologie untersucht.
\nZum anderen ging es um die Entwicklung eines Pelletierverfahrens f\u00fcr Stahlwerksfilterst\u00e4ube mit vorgeschaltetem gesteuerten Reaktionsablauf zur Herstellung dauerstabiler und standsfester Kompaktate, die notwendigen-falls auch unter additivem Einsatz von Feinsteinkohle (zur Erzeugung einer reduzierenden Atmosph\u00e4re beim Ausschmelzproze\u00df) hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Herstellung von Entschwefelungssorbenten wurden die Untersuchungen eingangs auf der Basis eines kleintechnischen Versuchsprogramms im quasikonstanten IVU-Wirksystem durchgef\u00fchrt. Die komplexen Behandlungsabl\u00e4ufe zur Aktivierung der Sorbenten wurden im Regelfall mit f\u00fcnf verschiedenen Wassergehalten durchgef\u00fchrt. Der Versuchsumfang war zur Erzielung unterschiedlicher Restfeuchten nach Behandlungsende erforderlich. Die technische Transport- und Lagerf\u00e4higkeit musste unter fi-xierten Restfeuchtebedingungen gew\u00e4hrleistet sein.
\nDie zwischenzeitlichen Versuchserkenntnisse f\u00fchrten zu einem Forschungsprogramm zur Pr\u00fcfung der Sorbententauglichkeit der Produkte unter additiver Verwendung von Kalken. Zur \u00dcberpr\u00fcfung der expe-rimen-tell erreichten Ergebnisse wurde ein Gro\u00dfversuch zur technischen Herstellung von etwa 100 t Sorbent auf Basis der Elektrofilterasche Turow in der Pilotanlage der IVU in Beuna\/ Merseburg durchgef\u00fchrt. Mit diesem Gro\u00dfversuch konnten die kleintechnisch-experimentellen Ergebnisse tendenziell best\u00e4-tigt werden. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wurde ein vereinfachtes Flie\u00dfschema f\u00fcr die Herstellung modifizierter Sor-benten entwickelt und die IVU ist somit in der Lage, kurzfristig eine auf den aktuellen Kraftwerksbedarf zugeschnittene L\u00f6sung zu projektieren und bautechnisch zu realisieren.
\nBei der Entwicklung eines Pelletierverfahrens besteht das Problem darin, zun\u00e4chst exotherme chemische Reaktionen der Materialien zwangsmisch technisch zu induzieren und im weiteren Verlauf so zu steuern, dass nach Abklingen der Treibprozesse \u00fcber eine Konsistenzver\u00e4nderung des Schlammes von plastisch nach halbfest eine Kompaktierung des Materials erfolgt. Es sind folgende Verfahrensschritte abzuarbei-ten:
\n– Zwangsmischtechnische Herstellung und Homogenisierung von Schl\u00e4mmen als Ein- oder Zweistoffsystem unter definierter Dosierung von Brauchwasser, wobei eine Vork\u00fchlung der bis 170 \u00b0C hei\u00dfen St\u00e4ube zu ber\u00fccksichtigen ist.
\n– Festlegung und zeitliche Steuerung des Intensivzwangsmischprozesses bis zur Anregung der exothermen Reaktionen.
\n– Ausreaktion der Schl\u00e4mme unter Steuerung des Br\u00fcdenabzuges.
\n– Niederschlagung der staubbefrachteten Br\u00fcden und R\u00fcckf\u00fchrung des Niederschlagwassers in den Prozess
\n– Anschlussgranulierung, die direkt aus dem Materialstrom heraus erfolgt, wobei die Gr\u00f6\u00dfe der Kompaktate ( d ~ 10 – 40 mm ) verfahrenstechnisch beeinflusst werden kann.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Verfahren zur Herstellung von Entschwefelungssorbenten geht davon aus, teure und aufwendig vorzubereitende Kalke, die der Entschwefelung des Rauchgases dienen, zu substituieren. Diese M\u00f6glichkeit ist durch Aktivierung der in der Flugasche enthaltenen Kalke gegeben. Auf Grund eines eintretenden st\u00f6-chiometrischen Gleichgewichtes steht der in der Asche verbliebene Kalk nicht mehr f\u00fcr die Entschwefelung zur Verf\u00fcgung. Durch Aktivierung dieser Kalke, die zu einer exponentiellen Vergr\u00f6\u00dferung der zur Verf\u00fcgung stehenden spezifischen Oberfl\u00e4che f\u00fchrt, kann dieser Effekt \u00fcberwunden werden, so dass diese aktiven Anteile des Kalkes erneut in den Entschwefelungsprozess einbezogen werden. Vorteile des Verfahrens sind:
\n– Kalkeinsparung, damit Kosteneinsparung und Einsparung nat\u00fcrlicher Ressourcen;
\n– Wegfall umweltbelastender Kalkaufbereitungstechniken;
\n– Trockene Rauchgasreinigung als echte Alternative zu Nassentschwefelungsverfahren durch ann\u00e4hernd vergleichbare Wirkungsgrade;
\n– Investitionsseitig erhebliche Kosteneinsparungen bei Einsatz trockener Rauchgasreinigungen.
\nZur stabilen Pelletierung von Stahlwerksfilterst\u00e4uben konnte die IVU GmbH ein gro\u00dftechnisch einsetzbares Verfahren entwickeln. Stahlwerksfilterst\u00e4ube entzogen sich bisher einer direkten Verwertung, da die Rohdichten der K\u00f6rnungen zum Ausschmelzen von Eisen nicht ausreichen. Die daraus folgende Ver-weilzeit im Feuerungsraum f\u00fchrt dazu, dass diese St\u00e4ube erneut als Filtergut anfallen. Die St\u00e4ube m\u00fcssen demzufolge zu Kompaktaten (vergleichbar Kohlepre\u00dflingen) aufgebaut werden. Auf Grund eines Anteils von hartgebrannten reaktionsverz\u00f6gernden Kalken in den St\u00e4uben erfolgte jedoch bisher das katastrophale Zerrei\u00dfen der Pre\u00df-linge nach der Herstellung, da zeitverz\u00f6gert treibende Reaktionen (Frei-kalkl\u00f6schungen) eintreten. Dieses Problem wurde gel\u00f6st, indem die etwa 170 \u00b0C hei\u00dfen St\u00e4ube zun\u00e4chst gek\u00fchlt und dann reaktiv angeregt werden. Nach abgeklungenen Reaktionen erfolgt bei gesteu-erter Dampfabsaugung im Behandlungselement eine beeinflussbare drucklose Pelletierung, so dass auf die Gr\u00f6\u00dfe der Pellets Einfluss genommen werden kann.
\nDas Verfahren ist abwasser- und abproduktfrei. Der Dampfniederschlag erfolgt im Br\u00fcdenw\u00e4scher und ist an eine direkte Wasserr\u00fcckf\u00fchrung gekoppelt. Durch eine Produktherstellung aus Abf\u00e4llen wird der Abfall einer sonst unausweichlichen Deponierung direkt entzogen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Kontaktadresse:
\nIVU Ingenieurgesellschaft Verfahrens- und Umwelttechnik f\u00fcr komplexe Re-cyclingl\u00f6sungen mbH, Zeitzer Strasse 12, 99091 Erfurt, Ansprechpartner: Herr K.-W. Schorch, Tel. + Fax 0361 \/ 745 04 66.
\nDie Projektergebnisse wurden in einschl\u00e4gigen Fachzeitschriften sowie im Rahmen von Fachtagungen (zahlreiche Pr\u00e4sentationsveranstaltungen, Kraftwerkstechnisches Kolloquium der TU Dresden u.a.; Veranstaltung im Global House der EXPO) ver\u00f6ffentlicht. Hierzu wurde auch der Aspekt, dass das DISPER-SOPT-Verfahren als \u0082Weltweites Projekt der EXPO 2000 anerkannt ist, genutzt.
\nDie IVU GmbH setzt die Entwicklungen international mit weiteren sehr un-terschiedlichen, problemati-schen Aschen und Schl\u00e4mmen aus den Niederlanden, S\u00fcdafrika und Indien fort.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die beiden durch die IVU GmbH bearbeiteten Forschungsprojekte haben hervorragende Ergebnisse gebracht. W\u00e4hrend f\u00fcr das Projekt der Pelletierung von Stahlwerksfilterst\u00e4uben bereits eine gro\u00dftechnische Erstanlage in Eisenh\u00fcttenstadt realisiert und diese in der Zwischenzeit bereits sehr erfolgreich angefahren wurde, sind die Untersuchungen zur Herstellung von Entschwefelungssorbenten ebenfalls so-weit abge-schlossen, dass damit die Grundlagen f\u00fcr die Errichtung von zugeschnittenen Produktionsanlagen f\u00fcr verschiedene Kraftwerke geschaffen sind. Die Planungen f\u00fcr die Kraftwerke Tarnowskie Gory und Turow in Polen sind bereits sehr weit fortgeschritten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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