Description: Salpetersäure wird durch Oxidation von Ammoniak und anschließende Adsorbtion der nitrosen Gase in Wasser gewonnen. Im ersten Schritt wird Ammoniak an Platin- Rhodium Netzen mit Luft zu Stickstoffmonoxid oxidiert. Als Nebenreaktion tritt die Oxidation zu Lachgas (N2O) und Stickstoff (N2) auf. Nach Abkühlung der Prozessgase wird das Gas in einen Adsorbtion mit Wasser zu Salpetersäure (65 Gew.-% HNO3) umgesetzt. Zur Produktion von 100% HNO3 werden Spezialverfahren oder die 65% HNO3 wird weiter aufkonzentriert. Alle Angaben beziehen sich auf 100% HNO3 in der Lieferform wässrige Salpetersäure (50-65%). Als Basis der Bilanz wird die Aufstellung der Hochdruck-Oxidation ( 1 MPa) nach (Ullmann 1985) gewählt. Die Anwendung höhere Drücke haben Vorteile hinsichtlich der Emissionsminderung und werden als zukunftsweisend angesehen. Zwischen den verschiedenen Technikkonzepten bestehen nur geringfügige Unterschiede hinsichtlich Material- und Energiebilanz. Die „Hochdruck-Version" verzeichnen allerdings einen höheren Platinverlust. Die ausgewählte Technik repräsentiert Anlagen, die ab 1980 in Westeuropa gebaut worden sind. Emissionen beziehen sich nur auf Deutschland. Allokation: Als Koppelprodukt entsteht Dampf, der teilweise intern verbraucht wird. Bilanziert wird der Überschußdampf. Genese der Kenndaten: Die Material- und Energiebilanz wurde aus #1 für eine „Hochdruckversion" entnommen. Andere Verfahrenskonzepte sehen niedrigere Drücke von bis zu 0,5 MPa oder unterschiedliche Drücke zwischen Oxidation (0,5 MPa) und Adsorbtionsstufe (1,1 MPa) vor. Die Unterschiede in der Material- und Energiebilanzbilanz zwischen den Version sind gering (kleiner 5%). Zur Katalyse der Ammoniakoxidation werden Platin / Rhodium (90:10) eingesetzt. Platin und in geringerem Ausmaß Rhodium werden als feine Partikel oder als Oxid abgetragen. Sie werden zu einem großen Anteil in nachgeschalteten Filtern wiedergewonnen. Der Platinverlust steigt mit zunehmenden Betriebsdruck, da die mechanische Beanspruchung der Katalysatornetze zunimmt. Es ist unklar, ob die Platinverluste brutto- oder netto-Verluste darstellen. Der zusätzliche Verlust an Palladium durch den Betrieb der Rückgewinnungsnetze aus Palladium ist nicht beziffert. Emissionen für Salpersäureherstellung werden in (Schön 1993) (N2O), #3 (NO2; N2O) und #2 (NO2, NH3). Für NO2 werden 4 kg/t (#3) bzw. 1 kg/t (#2) angegeben. Für Lachgas (N2O) werden Emissionsfaktoren von 3,1 bis 6,2 kg N2O /t (Schön 1993) und 5,5 kg /t (#3) angegeben. #2 gibt zusätzlich noch 0,1 kg NH3/ t an. Es wurden die Emissionsfaktoren von #3 übernommen (4 kg NO3/t; 5,5 kg N2O /t), da sie die deutsche Situation am treffensten wiederspiegeln. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 354% Produkt: Grundstoffe-Chemie Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften
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Comment: Kurzinfo: Datensatz aus GEMIS. Negative Werte durch Gutschriftenrechnung. GEMIS steht für “Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme“; es ist ein Softwaretool des Öko-Instituts. GEMIS wurde 1987 erstmals angewendet und wird seitdem weiterentwickelt. Die GEMIS-Datensätze beruhen - je nach Anwendung - auf unterschiedlichen Methoden; auch der zeitliche und der örtliche Bezug der Datensätze sind verschieden. Methode bei Prozessen mit mehreren Outputs: Zur Modellierung der Datensätze zu Multi-Output Prozessen wird in GEMIS die Methode der Systemerweiterung verwendet. Hierbei werden Datensätze, in denen jeweils alle Inputs, alle Outputs und alle Umweltaspekte eines Multi-Output Prozesses ausgewiesen sind, als “Brutto“ bezeichnet. Durch Subtraktion von ‚Bonus’-Prozessen, die jeweils einen der Outputs auf herkömmliche Weise bereitstellen, entsteht ein Nettoprozess, in denen das substituierte Nebenprodukt als Gutschrift erscheint. Die Gutschrift ist dabei kein realer Output des Prozesses, sondern ein rechnerischer ‚Merker’. Beispiel: Multi-Output Prozess Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/brutto: Output ist 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ Wärme, der “Netto“-Datensatz soll sich aber nur auf die Elektrizität beziehen. Durch Subtraktion des Bonusprozesses Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020 mit dem Output Wärme(0,6 TJ) entsteht der “Netto“-Datensatz Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/Gas, für den als Output 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ ‚Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK (Bio)-2020 bei Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020’ angegeben werden; die Gutschrift stellt keinen Stoff- oder Energiefluss des Prozesses dar, sie ist allein rechnerisch begründet. Transport: Angaben zu den angesetzten Transportdistanzen werden nicht gegeben. Abschneidekriterien: Wasser wird in der Regel nur auf der Inputseite angegeben (etwa als Kühlwasser), auch wenn es den Prozess wieder verlässt als Abwasser. Weitere Angaben zu angewendeten Abschneidekriterien werden nicht gegeben. Besondere Nomenklatur: Zahlreiche Abkürzungen für Brennstoffe aus Biomasse und entsprechende Technologien. Besonderheiten auf Datensatzebene: Die Datensätze sind mit Vorketten-Datensätzen verknüpft, in denen die jeweils benötigten Vorprodukte, Energien und Transportleistungen erzeugt werden. Die Daten zu den Umweltaspekten werden erstens “direkt“ (d.h., nur aus dem jeweiligen Prozess, falls dieser direkt zu Umweltaspekten beiträgt) als auch “mit Vorkette“ (d.h., einschließlich aller vorausgehenden Prozesse) ausgewiesen. Negative Werte für Stoffflüsse kommen in GEMIS regelmäßig vor; sie entstehen durch die Anwendung von Systemerweiterung um Multi-Output Prozesse in Single Output Prozesse umzurechnen. Teilweise werden Aufwendungen für Produktionsmittel (Anlagen, Fahrzeuge etc.) aufgeführt (als Stoffflüsse im Input); diese sind jedoch nicht auf die funktionelle Einheit bezogen, sondern werden als absolute Werte angegeben; sie werden nur als Input und nicht als Output (Entsorgung der Betriebsmittel) angegeben. Die durch die Herstellung dieser Produktionsmittel verursachten Umweltaspekte sind dagegen über Leistung, jährliche Auslastung und Lebensdauer auf die funktionelle Einheit bezogen Weiterführende Hinweise und Literatur: #1: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.2, Handbuch, Darmstadt, August 2004. #2: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.1, Handbuch, Darmstadt, Darmstadt, Januar 2003. #3: Fritsche, U., et al.: Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse, Verbundprojekt gefördert vom BMU im Rahmen des ZIP, Projektträger: FZ Jülich, Mai 2004, Anhangband zum Endbericht. #4: Fritsche, U., et al.: Umweltanalyse von Energie-, Transport- und Stoffsystemen: Gesamt-Emissions-Modell integrierter Systeme (GEMIS) Version 2.1 - erweiterter und aktualisierter Endbericht, U. Fritsche u.a., i.A. des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten (HMUEB), veröffentlicht durch HMUEB, Wiesbaden 1995
Origin: /Bund/UBA/ProBas
Tags: Palladium ? Rhodium ? Ammoniak ? Platin ? Ammoniakemission ? Salpetersäure ? Stickstoff ? Stickstoffmonoxid ? Emissionsfaktor ? Lachgas ? Katalyse ? Stickoxide ? Gasförmiger Stoff ? Westeuropa ? Bilanz ? Emissionsminderung ? Energiebilanz ? Oxidation ? Kennzahl ? Partikel ? Herstellung von chemischen Erzeugnissen ? Herstellung von chemischen Grundstoffen ?
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