API src

Found 47 results.

Verfahren zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Aerosolen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomassen und Abfaellen

Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von Verfahrenskonzepten zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Feinstpartikeln und Schadgasen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomasse und Abfaellen. Das Vorhaben umfasst sowohl die Vermeidung der Aerosolbildung beim Verbrennungsprozess als auch die Verminderung von Schadstoffemissionen bei der Abgasreinigung. Im ersten Teil werden die Bildungs- und Umwandlungsmechanismen von Feinstpartikeln in Laborversuchen zur Verbrennung und Gasreinigung untersucht. Auf der Basis der experimentellen Daten werden bereits vorhandene Rechenmodelle weiterentwickelt. Diese Ergebnisse dienen zur Definition des optimalen Verfahrenskonzeptes, dessen wesentliche Schritte (Verbrennungsprozess und Aerosolabscheidung) im zweiten Teil des Vorhabens im Pilotmassstab an einer Holzfeuerungsanlage und einer Abfallverbrennungsanlage getestet werden. Unter Beruecksichtigung der Ergebnisse der anwendungsnahen Verfahrenstests werden die Rechenmodelle optimiert und die experimentellen Ergebnisse nachgerechnet. Die validierten Rechenmodelle dienen nach Abschluss des Vorhabens Anlagenbaufirmen zur Auslegung und zur Konstruktion der optimalen Verfahren zur Vermeidung und Verminderung von Aerosolen bei der energetischen Nutzung von Biomasse und Abfall.

Erstellung eines mechanistischen Transportmodells fuer Spaltprodukte

Zur Vervollstaendigung von integralen Stoerfallanalysecodes, mit deren Hilfe die thermodynamischen, aerosolphysikalischen, radiologischen und chemischen Prozesse in einem Reaktor-Containment nach einem schweren Stoerfall simuliert werden, wird ein mechanistisches Transportmodell fuer Spaltprodukte erstellt. Zu Beginn des Projekts lag der Hauptschwerpunkt der Arbeiten in der qualitativen und quantitativen Beschreibung des Austrags von leichtfluechtigen Schadstoffen durch diffusive und konvektive Gasphasentransportprozesse. Darueber hinaus wurde der Austrag von suspendierten Feststoffpartikeln durch Tropfenabriss von Fluessigkeitsoberflaechen durch eine Gasstroemung analysiert. In den laufenden Arbeiten wird nunmehr die mechanische Freisetzung von Kuehlmittel und schwer fluechtigen Radionukliden insbesondere auch durch Zerplatzen von Blasen an Fluessigkeitsoberflaechen unter Beruecksichtigung physikalischer und chemischer Prozesse waehrend des Stoerfallablaufs untersucht.

Energieeffiziente Aerosolabscheidung mittels heterogener Kondensation (HetKond)

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sprühwäscher finden in der Industrie und im Energiesektor Anwendung zur Gaswäsche. Die Erfahrung zeigt, dass hierbei aufgrund von Trägheitseffekten Partikel größer 1 µm Durchmesser abgeschieden werden können, kleinere jedoch nicht. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, auch submikrone Partikel in Sprühwäschern abzuscheiden - durch Herbeiführung heterogener Kondensation, durch gezielte Gas- und Waschwasserführung im Sprühwäscher und mit der Erweiterung um Trayeinbauten. Das Anliegen des Projektkonsortiums ist es technische Lösungen zur Aerosolabscheidung in Biomasseverfeuerungen (halmgutartige Brennstoffe) zu erforschen, die zeitnah in die praktische Umsetzung gelangen können - dieses Potential ist beim Sprühwäscher gegeben. Weiterhin soll dieses Forschungsvorhaben auch die wissenschaftlichen Grundlagen für neuartige Verfahren zur Aerosolabscheidung mittels heterogener Kondensation schaffen. Zu den Grundlagen zählen insbesondere die Aktivierbarkeit von Aerosolen aus Biomassefeuerungen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: In einem ersten Arbeitsschritt wurde an einem völlig neuartigen Prüfstand untersucht, inwieweit sich Aerosolpartikel aus der Verbrennung halmgutartiger Biomasse (insbesondere Stroh) prinzipiell aktivieren lassen bzw. ob an deren Oberfläche heterogene Kondensation auftreten kann und welche Übersättigungen hierfür erforderlich sind. Die Ergebnisse sollten daraufhin in die Randbedingungen und Parameter für Sprühwäscher überführt werden, um somit eine optimierte Betriebsweise zu finden (große Übersättigungen bei geringem Energieaufwand). Im Rahmen einer Parameterstudie sollten die Abscheideraten im Sprühwäscher identifiziert und die Sensitivität der Parameter untersucht werden. Abschließend sollten Messungen an einem hierfür speziell entwickelten elektrostatischen Abscheider durchgeführt werden, welcher als Referenzgerät zum Sprühwäscher diente. Dies erlaubte vergleichende Betrachtungen der Verfahren (Investitions-, Betriebskosten und Umweltwirkung).

Abscheide-Mechanismen für Kohlenstoff-Aerosole (AMEKA)

Aerosolverhalten bei schweren Störfällen in Kernkraftwerken (SAAB II)

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen das Abbauverhalten unter transienten Einspeisebedingungen, die Wechselwirkungen zwischen Brandaerosolen und Kernschmelzaerosolen und die Partikelrückhaltung in einer Wasservorlage (Pool Scrubbing) vertieft mit dem Ziel untersucht werden, die Prognosefähigkeit für das Aerosolverhalten im Containment insgesamt zu erhöhen und somit eine belastbarere Aussage über einen potentiellen radiologischen Quellterm zu ermöglichen. Daneben werden Fragestellungen bearbeitet, die eine hohe Relevanz von Brandaerosolen hinsichtlich ausgewählter Maßnahmen zur Schadenbegrenzung im Störfall vermuten lassen. Konkret betrifft dies den Einfluss von Brandaerosol auf das Startverhalten von katalytischen Rekombinatoren und auf die Entstehung volatiler Jodspezies.

Entwicklung optimierter Aerosolabscheider für den Einsatz in der Abluft von Metallbearbeitungsprozessen

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. ...

Demonstrationsanlage eines Kompaktwaeschers mit erweiterten Abscheidefunktionen

Aufbauend auf den Ergebnissen eines ebenfalls durch das Bayerische Staatsministerium fuer Landesentwicklung und Umweltfragen in den Jahren 1995-1997 gefoerderten Projektes, wird ein gemeinsam mit der Firma Rauschert Verfahrenstechnik GmbH entwickelter Kompaktwaescher experimentell untersucht. Dieser Waescher vereinigt mehrere, parallel geschaltete selbstansaugende Venturiwaescher mit einer mehrstufigen Fuellkoerperkolonne mit dem Ziel, die Abgasreinigung, insbesondere nach Sondermuellverbrennungen, apparatetechnisch zu vereinfachen und damit kostenguenstiger zu gestalten. Dazu wird der Apparat im Bypass einer Sondermuellverbrennungsanlage mit realen Abgasen mehrere Monate lang getestet. In experimentellen Untersuchungen soll nachgewiesen werden, dass mit dem Apparat neben der Abscheidung von Staub und sauren anorganischen Gasen (SO2, HCI, HF) auch feinste Aerosole (Kondensationsaerosole aus der Absorption), Quecksilber sowie PCDD/F abgeschieden werden kann. Dabei wird ueberprueft, ob eine sichere Abscheidung auf Grenzwerte der 17. BImSchV erreicht werden kann. In diesem Fall koennte auf nachgeschaltete Abgasfeinreinigungen, sogenannte Polizeifilter, verzichtet werden, und die Kosten fuer die Abgasreinigung erheblich gesenkt werden. Das Projekt wird gemeinschaftlich durch die TU Muenchen (Federfuehrung), die Universitaet Karlsruhe, einem Forschungsapplikationszentrum (FES, Schwabach), einem kommunalen Zweckverband (SEF GmbH, Schwabach) sowie einem mittelstaendischen Unternehmen des verfahrenstechnischen Anlagenbaus (Rauschert Verfahrenstechnik GmbH) bearbeitet. Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium fuer Landesentwicklung und Umweltfragen unter erheblicher Beteiligung der Firma Rauschert Verfahrenstechnik GmbH finanziert.

Aerosolabscheidung in Fluessigkeitsvorlagen bei turbulenter Wirbelstroemung

Bei der Stroemung eines Aerosols durch eine Fluessigkeitsvorlage koennen die Partikel bei Kontakt mit der Fluessigkeit aus dem Aerosol abgeschieden werden. Diese, in der Kerntechnik als 'Pool Scrubbing' bezeichnete Reinigung des Gases ist ein wirkungsvoller Rueckhaltemechanismus fuer Spaltprodukte und zugleich ein Ansatz zur Bildung eines neuen, verzoegerten Spaltprodukt-Quellterms, naemlich der Fluessigkeitsvorlage. Ziel ist hier die Modellierung der Aerosolabscheidung bei sehr hohen Gasvolumenstroemen in die Fluessigkeitsvorlage. Die Hydrodynamik der Blasenstroemung ist dann durch das Auftreten unregelmaessig geformter, grosser sowie einer Vielzahl kleiner Blasen charakterisiert. Diese Stroemungsform, als turbulente Wirbelstroemung (engl.: Churn Turbulent Flow) bezeichnet, ist in hohem Masse unbestaendig und turbulent chaotisch. Die Modellentwicklung basiert auf der Beschreibung der Hydrodynamik bei turbulenter Wirbelstroemung, wobei die aerosolphysikalischen Transportmechanismen durch Anwendung bestehender Modelle zur Einzelblasenstroemung simuliert werden.

Abscheidung und Agglomeration von Aerosolen in Wirbelschichten

Optimierung der Abscheidung von Bioaerosolen aus der Abluft eines Schweinestalls durch die Entwicklung einer innovativen aut. Prozesssteuerung zur Regulierung der Filterfeuchte in einer dreistufigen Abluftreinigungsanlage, Teilprojekt 2

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.

1 2 3 4 5