Das Projekt "AOS - Entwicklung von hocheffizienten Abscheidesystemen für ölüberflutete Schraubenverdichter - Prototypenentwicklung und - test" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Elsässer Filtertechnik GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben Aerosolabscheider beschäftigt sich mit der Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Abscheidung von Ölaerosolen aus der Gasphase, mit dem Fokus auf einen Einsatz in der Druckluft- und Vakuumerzeugung. Hier werden bislang vornehmlich Filterelemente eingesetzt, welche aufgrund des hohen Druckverlusts und der geringen Standzeit sowohl ökonomische als auch ökologische Defizite aufweisen. Ziel des Vorhabens ist es, die klassischen Filterelemente durch ein hybrides Abscheidekonzept zu ersetzen. Das neuartige Konzept verspricht, den Druckverlust deutlich zu senken, bei gleichzeitiger Erhöhung der Standzeit. Hierfür gilt es zunächst, unter Einsatz numerischer und experimenteller Methoden, die Grundbausteine (Gegenstrom-) Impaktor, Drahtgewebe und Vlies im Hinblick auf Tropfenabscheidung und Strömungsführung zu erforschen. Zudem werden Auslegemethoden für Miniaturzyklone entwickelt Ölüberflutete Schraubenverdichter liefern Druckluft von 0,5 -50 m3/min. Zum Verdichten der angesaugten Luftmenge werden pro angesaugtem Normkubikmeter 5 kg Öl in die Verdichterschraube eingespritzt. Ziel der Neuentwicklung ist es, das bisherige Abscheidesystem mit einem sich verändernden Druckverlust über die Lebensdauer durch einen komplett neuen Lösungsansatz zu ersetzen. Mit dem neu zu entwickelnden Abscheidesystem soll ein Ölaerosolgrenzkorn d50 = 100 nm bei einem Trenngrat von 0,8 erreicht werden. Der entscheidende Vorteil neben dem geringen Restölgehalt ist der konstante Druckverlust über eine Lebensdauer von ca. 5.000 h. Geplant ist, ein Druckverlust von ca. 20 mbar zu erreichen. Daraus resultiert eine Energieeinsparung von 0,6 KW je m3. In Europa ergibt sich daraus ein Einsparpotential von bis zu 5,4 TW/a bei installierten Neukompressoren.
Das Projekt "KMU-innovativ: Einstiegsmodul REEKLI - Entwicklung eines katalytischen selbst abreinigenden Filtersystems unter Verwendung offenporiger Metallstrukturen zur Minderung der Staub-, Geruchs- und Ammoniakemissionen in IED-Anlagenmit der Funktion der Wärmerückgewinnung zur Minimierung der Wärmeverluste nach außen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NMT Heizsysteme GmbH durchgeführt. Entwicklung eines katalytischen selbst abreinigenden Filtersystems unter Verwendung offenporiger Metallstrukturen zur Minderung der Staub-, Geruchs- und Ammoniakemissionen in IED-Anlagen in Kombination mit bereits am Markt befindlicher Partikelfiltersystemen mit der Funktion der Wärmerückgewinnung zur Minimierung der Wärmeverluste nach außen zu konkreten Lösungsansätzen als Grundlage eines vorgesehenen FuE-Vorhabens. Demnach wird die Abluft der Viehställe abgezogen und durchläuft in Reihe geschaltete Reinigungsstufen. Zunächst werden mittels eines Partikelabscheiders Stäube abgeschieden. Anschließend erfolgt die Abscheidung der Geruchstoffe-enthaltenen Aerosole mittels eines elektrostatischen Abscheiders. Die vorgereinigte Abluft wird anschließend erhitzt oder alternativ das katalytisch aktive Substrat direkt erhitzt zur Oxidation des Ammoniaks. Abschließend wird die gereinigte Abluft zur Rückgewinnung der Wärme einem Wärmetauscher zugeführt. Die derartig rückgewonnene Wärme kann bedarfsweise als Heizungsunterstützung dem Stall rückgeführt werden oder gespeichert und anderweitig genutzt werden. Der Lösungsansatz besteht demnach in der Entwicklung eines Filtersystems aus elektrisch beheizbaren, katalytisch beschichteten, offenporigen, thermisch stabilen Metallstrukturen zur Beseitigung von störenden Gerüchen, Ammoniak-Emissionen und Staub aus Viehställen (IED-Anlagen) mit dem Ziel der Einhaltung der NEC-Richtlinie, Industrieemissionsrichtlinie 2010/75/EU, TA Luft mittels Senkung der Ammoniakemissionen.
Das Projekt "Aerosolabscheider: Entwicklung eines Gegenstromimpaktors zur Ölaerosolabscheidung in Kompressoranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel ist, ein neuartiges, simulationsgestütztes Gegenstromimpaktorkonzept zu Abscheidung von Ölaerosolen aus der Gasphase zu erarbeiten. Entwickelt wird ein hybrides Abscheidesystem für die Anwendung in der Druckluft- und Vakuumerzeugung mittels Schraubenkompressoren. Entwickelt und auf Funktionsfähigkeit optimiert und validiert wird ein nichtkonventionelles hybrides Abscheidesystem basierend auf dem Impaktorprinzip. Durchgeführt werden grundlegende theoretische Überlegungen aufbauend auf mathematisch-physikalischen Modellierungen, unterstützt durch strömungsmechanische Simulationsmethoden (CFD) sowie experimentelle Parameterstudien. Gefertigt werden Prototypen und getestet unter realen, industriellen Randbedingungen. Am IMVT sind Messungen an zwei unabhängigen Versuchsständen geplant: Die experimentellen Untersuchungen am Filterprüfstand bieten den Vorteil, Experimente unter genau definierten, reproduzierbaren Versuchsbedingungen durchführen zu können. Jedoch entspricht die Tropfengrößenverteilung und die Ölbeladung des Testaerosols nicht den realen Betriebsbedingungen. Da die im Abscheider verbauten Gewebe/Vliese eine hohe Sensitivität bezüglich der Ölbeladung aufweisen, sind darüber hinaus Messungen am realen Schraubenkompressor notwendig. Um die Übertragbarkeit der Erkenntnisse der (Grundlagen-) Untersuchungen am Filterprüfstand auf den realen Fall zu gewährleisten, werden parallel stichprobenartig Versuche am Schraubenkompressor durchgeführt. Nachteilig ist hierbei jedoch die begrenzte Variabilität der Versuchsbedingungen am Schraubenkompressor sowie mäßige Reproduzierbarkeit.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Big Dutchman International GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer automatisierten Prozesssteuerung zur Quantifizierung und Regulierung in der biologischen Stufe von Abluftreinigungsanlagen (ARA) zur Reduktion von Bioaerosolen aus Schweinemastanlagen. Dazu soll mittels Time-Domain-Reflekrometrie (TDR) auf der gesamten Fläche des Filters der Feuchtegehalt quantifiziert werden. Durch die Einbindung der Messdaten in einen automatisierten Regelkreis erfolgt eine Soll-Ist-Wert-Analyse, wodurch eine über dem Filter installierte Berieselungsanlage automatisch zur Feuchteregulierung gesteuert wird. In Abhängigkeit von verschiedenen Feuchtegehalten des Filters soll eine gezielte Detektion von Bioaerosolen vor Eintritt und nach dem Austritt aus der ARA erfolgen. Es soll die Frage beantwortet werden, in welchem Zusammenhang der Abscheidegrad von Bioaerosolen aus Nutztierställen mit der Befeuchtung der biologischen Stufe der ARA steht. Durch die Variation der Stärke der Befeuchtung sollen Rückschlüsse auf die Effektivität der Filterleistung bezüglich der Bioaerosolabscheidung gezogen sowie eventuelle sekundäre Emissionen vermindert werden. Die Projektkoordination erfolgt durch das ITTN. Die Grundlagen der Feuchtemessung werden an Filterwänden im Labormaßstab in enger Kooperation mit Big Dutchman erarbeitet. Eine bestehende ARA wird umgerüstet und die TDR-Anlage wird eingebaut. Es folgt die Entwicklung einer Steuerungssoftware zur optimalen Berieselung des Filters. Begleitend finden Bioaerosol-Analysen statt.
Das Projekt "Entwicklung eines Aufladermoduls zur Aerosolabscheidung bei Biomassefeuerungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von A.P. Bioenergietechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Entwicklung optimierter Aerosolabscheider für den Einsatz in der Abluft von Metallbearbeitungsprozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Camfil Handte APC GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die bei spanabhebenden Metallbearbeitungsprozessen eingesetzten Kühlschmierstoffe führen aufgrund der sehr feinen Verdüsung und der Verdampfungseffekte bedingt durch die großen entstehenden Wärmemengen zu hohen gasförmigen Emissionen und Aerosolgehalten. Bei einem jährlichen Verbrauch von 78.000 t Kühlschmierstoffen in Deutschland bedeutet ein geschätzter 20-prozentiger Emissionsanteil die Freisetzung von jährlich 15.000 t. Das Projekt zielte auf die Abscheidung insbesondere feinteiliger Aerosole aus der abgesaugten Luft von Metallbearbeitungsmaschinen, da Aerosolpartikel mit einem Durchmesser kleiner 1,5 my m mit bisheriger Abscheidetechnik nur unzureichend abgeschieden werden konnten. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Mit Messungen in der Praxis und in Laborversuchen wurden die Aerosolemissionen von Werkzeugmaschinen mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen untersucht. Die Ergebnisse bildeten die Grundlage für die anschließende Optimierung von Aerosolabscheidern sowie eine komplette Neukonstruktion eines Aerosolabscheiders für nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe. Um die Grundlagen für die Optimierung von Aerosolabscheidern zu erarbeiten, wurden Erfahrungswerte aus der Praxis zusammengetragen, wobei neben dem firmeninternen Know-how der Fa. Handte auch Erkenntnisse bei Anwendern und Betreibern einflossen. Es wurden theoretische Betrachtungen und Messungen aus der Praxis berücksichtigt und Untersuchungen bestehender Anlagen durchgeführt. In Zusammenarbeit mit Zulieferern wurden unterschiedliche Materialien auf ihre potenzielle Eignung als Ölnebel zurückhaltende Gewirke in Aerosolabscheidern untersucht. Die Materialien wurden bei verschiedenen Einbaubedingungen in ihrer Leistungsfähigkeit beurteilt. Hierzu wurde ein Versuchsstand aufgebaut, in dem unter definierten Bedingungen verschiedene Kühlschmierstoffe verdampft werden konnten. Somit war es möglich, reproduzierbar Aerosolbelastungen zu simulieren. Die Optimierungsergebnisse an den Aerosolabscheidern wurden in Praxisversuchen in der Automobilbranche überprüft. Fazit: Aus ökonomischer und ökologischer Sicht ist das Projekt als erfolgreich zu bewerten. Die Abscheideleistung von Aerosolabscheidern wurde im ganzen erhöht. Die Emissionen nicht wassermischbarer Kühlschmierstoffe, einem umweltrelevanten Luftschadstoff, können deutlich verringert werden. Es ist gelungen, die Abscheidetechnik für feinste Ölnebel so zu verbessern, dass die Partikelgrößengrenze bis zu der eine wirksame Aerosolabscheidung erreicht wird, deutlich von bisher 1,5 my m auf unter 0,6 my m reduziert werden konnte. Diese Feinstfraktion an Öl-Aerosolen spielt bei gravimetrischen Messungen zwar eher eine untergeordnete Rolle, ist aber aufgrund ihrer hohen Teilchenzahl und ihrer Lungengängigkeit als Luftschadstoff von großer Bedeutung. ...
Das Projekt "Numerische Berechnung von Aerosolstroemungen (SFB 209 Teilprojekt C8)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die numerische Loesung der Euler- und Navier-Stokes Gleichungen mehrmodaler Partikelstroemungen in einem weiten Mach-Zahlenbereich. Die Loesungen beruhen auf den Erhaltungsgleichungen beider Phasen in einer Eulerschen Formulierung, wodurch zwar einerseits einfache Aussagen ueber gemittelte Groessen wie Dichte und Kollisionswahrscheinlichkeit getroffen werden koennen, andererseits aber auch ein erheblicher Speicheraufwand in Kauf genommen werden muss. Um diesen algorithmisch moeglichst gering zu halten, ist ein anisotropes, strukturiertes Adaptionsverfahren entwickelt worden, welches nun mit den aus dem bisherigen Verlauf des Projektes gewonnenen Wechselwirkungsansaetzen zur Simulation von Mehrphasenstroemungen in technisch relevanten Problemstellungen wie z.B. Impaktoren, herangezogen werden kann.
Das Projekt "Abscheideleistung von Abluftreinigungsanlagen für Bioaerosole bei der biologischen Abfallbehandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) durchgeführt. Untersuchung unterschiedlicher Abluftreinigungsverfahren bei der Abfallbehandlung im Hinblick auf die Abscheideleistung für Bioaerosole (Bakterien, Pilze, Actinomyceten).
Das Projekt "Reduzierung geruchsintensiver Emissionen einer Fettschmelze durch Einsatz eines Biofilters mit den zugehoerigen lueftungstechnischen Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fischermanns Duisburger Fettschmelze durchgeführt. Die geruchsintensive Abluft saemtlicher Quellen einer Fettschmelze von 70.000 m3/h wird abgesaugt und in einem Aerosolabscheider sowie einem Spruehwaescher vorbehandelt und anschliessend in einem Biofilter gereinigt. Durch die Vorbehandlung wird eine Versottung des Biofilters mit Fettaerosolen vermieden und gleichzeitig fuer die notwendige Feuchtigkeit im Biofilter gesorgt. Diese Verfahrensweise reduziert den Wartungsaufwand am Biofilter deutlich. Ein Abluftteilstrom wird in einem Gegenstromwaermetauscher durch Abkuehlung von ca. 80 Grad Celsius auf 30 Grad Celsius zur Vorwaermung des Kesselspeisewassers genutzt.
Das Projekt "Heterogene Reaktionen und Aerosolbildung bei der simultaen Rauchgasreinigung durch Elektronenstrahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik durchgeführt. Ergebnisse: Das Elektronenstrahlverfahren (ESV) ist ein trockenes Simultanverfahren zur Abscheidung von SO2 und NOx aus Rauchgasen. Durch die Einwirkung beschleunigter Elektronen (300 kV) auf die Hauptkomponenten des Rauchgases werden Radikale (OH, O2H, O, N) gebildet, die NOx und SO2 - zu den Saeuren HNO3 (Salpetersaeure) und H2SO4 (Schwefelsaeure) oxidieren. Diese gas- bzw. troepfchenfoermigen Saeuren werden durch Injektion von NH3 in ein feinkoerniges Aerosol von Ammoniumsalzen ueberfuehrt, das durch filternde Abscheider aus dem Rauchgasstrom eliminiert wird. Der Gesamtprozess ist dem Abbau von NOx und SO2 im photochemischen Smog vergleichbar, verlaeuft jedoch wesentlich schneller und kontrollierter. Der Prozess ist abwasserfrei und das anfallende Produkt ist gut fuer die Produktion von Kunstduenger geeignet. Im konkreten Einsatz, etwa im Kraftwerksbereich, laeuft das Verfahren folgendermassen ab: Nach Entstaubung der Kraftwerksabgase wird die Rauchgastemperatur durch Einspruehen von Wasser abgesenkt. Bevor das Gas in die Bestrahlungskammer eintritt, wird Ammoniak eingespeist. Die Bestrahlungskammer ist mit einer Abschirmung umgeben, um die entstehende Roentgenstrahlung zu absorbieren. Das Produkt wird durch Gewebe- oder Elektrofilter aus dem Rauchgasstrom entfernt. Das gereinigte Gas wird schliesslich ueber ein Saugzuggeblaese in den Kamin gefoerdert. Waehrend die bisherige Grundlagenforschung zum ESV vor allem die Optimierung der Gasphasenchemie zum Ziel hatte, sollten im vorliegenden Vorhaben die heterogenen Reaktionen und die Aerosolbildung untersucht werden. Die Arbeiten konzentrierten sich somit auf folgende Teilbereiche: - Aerosolbildung und Massenbilanz. - Abscheidung des Aerosols- Erhoehung der Energieeffizienz des Verfahrens. Im ersten Teil des Vorhabens wurden Parameterstudien zur Aerosolbildung und Gasabscheidung durchgefuehrt und die wesentlichen Reaktionsschritte und Produktbildungsmechanismen durch experimentelle und -modelltheoretische Studien aufgeklaert. In der Chemie des Verfahrens treten Rueckreaktionen (homogene und heterogene Reaktionen) auf, die die Energieeffizienz des Verfahrens begrenzen. Durch Rueckfuehrung von Reingas in den Bestrahlungsraum ist eine Verbesserung der Abscheiderate und damit auch eine Erhoehung der Energieeffizienz des ESV moeglich, wenn zwischen den Bestrahlungsschritten die Produkte entfernt werden. Wie modelltheoretische Untersuchungen belegen, koennen die NOx-Abscheidegrade bei zwischengeschalteter NO2-Absorption signifikant verbessert werden. Die NOx-Abscheidegrade steigen bei hohen SO2-Rohgaskonzentrationen. Die SO2-Abscheidegrade sind vor allem ...
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