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 ...
Das Projekt "OPTIWELD - Ökologische und ökonomische Hochleistungsfügetechniken für Stahlrohrtürme von Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Stahlbau durchgeführt. Der Stahlrohrturm ist die am häufigsten eingesetzte Turmkonstruktion bei Onshore-Windenergieanlagen. Die verwendeten Werkstoffe und Verbindungen sind großen dynamischen Belastungen ausgesetzt und müssen deshalb hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Mit zunehmender Anlagengröße und damit steigender Belastung nehmen auch die Dimensionen der Turmkonstruktion zu. Konventionelle Fügetechniken wie beispielsweise das Unterpulverschweißen geraten so an die Grenzen ihrer technischen und wirtschaftlichen Durchführbarkeit. Ziel des Vorhabens ist es daher, alternative Hochleistungsfügeverfahren wie das Elektronenstrahlschweißen an der Atmosphäre und das neuartige Plasma-UP-Hybridschweißen zu entwickeln, zu erproben und vergleichend zu bewerten.
Das Projekt "Entschwefelung und Denitrierung von Rauchgasen nach dem Elektronenstrahlverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, ein simultanes, trockenes Abgasreinigungsverfahren (Entschwefelung, Denitrierung, Staubabscheidung) mittels Elektronenstrahl bereitzustellen, das sich durch einfache Prozessfuehrung, kompakte Bauweise, durch Wegfall der Nachheizung des Abgases und Produktverwendbarkeit auszeichnet. Fuer einen weitgespannten Einsatz des ES-Verfahrens bei der Rauchgasreinigung von Kraft- und Heizwerken sind Informationen hinsichtlich Reaktionskinetik, Strahlungsleistungsdichte, Partikelbildung, Entstaubungstechnik und Produktverwendbarkeit erforderlich. Die Anwendung des Verfahrens auf Industrieabgase wird in orientierenden Versuchen sowie durch theoretische Arbeiten untersucht. Die numerische Simulation des Verfahrens soll durch die Beruecksichtigung realer Dosisverteilungen verschiedener Strahlentypen erweitert werden. Diese Arbeiten sind insbesondere in bezug auf den Scale-up des Verfahrens von Bedeutung. Die Anwendung existierender Aerosolcodes auf die Partikelbildung beim Elektronenstrahlverfahren wird untersucht. In Kooperation mit einem Industriepartner wird an einem Kraftwerk mittlerer Groesse eine ESV-Demonstrationsanlage errichtet und erprobt.
Das Projekt "OPTIWELD - Ökologische und ökonomische Hochleistungsfügetechniken für Stahlrohrtürme von Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SIAG Tube & Tower GmbH durchgeführt. Der Stahlrohrturm ist die am häufigsten eingesetzte Turmkonstruktion bei Onshore-Windenergieanlagen. Die verwendeten Werkstoffe und Verbindungen sind großen dynamischen Belastungen ausgesetzt und müssen deshalb hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Mit zunehmender Anlagengröße und damit steigender Belastung nehmen auch die Dimensionen der Turmkonstruktion zu. Konventionelle Fügetechniken wie beispielsweise das Unterpulverschweißen geraten so an die Grenzen ihrer technischen und wirtschaftlichen Durchführbarkeit. Ziel des Vorhabens ist es daher, alternative Hochleistungsfügeverfahren wie das Elektronenstrahlschweißen an der Atmosphäre und das neuartige Plasma-UP-Hybridschweißen zu entwickeln, zu erproben und vergleichend zu bewerten.
Das Projekt "OPTIWELD - Ökologische und ökonomische Hochleistungsfügetechniken für Stahlrohrtürme von Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kjellberg Finsterwalde Schweißtechnik und Verschleißschutzsysteme GmbH durchgeführt. Der Stahlrohrturm ist die am häufigsten eingesetzte Turmkonstruktion bei Onshore-Windenergieanlagen. Die verwendeten Werkstoffe und Verbindungen sind großen dynamischen Belastungen ausgesetzt und müssen deshalb hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Mit zunehmender Anlagengröße und damit steigender Belastung nehmen auch die Dimensionen der Turmkonstruktion zu. Konventionelle Fügetechniken wie beispielsweise das Unterpulverschweißen geraten so an die Grenzen ihrer technischen und wirtschaftlichen Durchführbarkeit. Ziel des Vorhabens ist es daher, alternative Hochleistungsfügeverfahren wie das Elektronenstrahlschweißen an der Atmosphäre und das neuartige Plasma-UP-Hybridschweißen zu entwickeln, zu erproben und vergleichend zu bewerten.