Das Projekt "Entwicklung und Erprobung eines neuartigen regenerativen Kälteverfahrens zur Faulgasreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siloxa Engineering durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Eine zunehmende Belastung von Klär-, Deponie- und Biogasen mit Siloxanen (Silikonen) ist in ganz Europa zu beobachten. Es muss davon ausgegangen werden, dass dieser Trend ungebrochen bleibt, da die Produktion von Silikonprodukten weltweit kontinuierlich zunimmt und diese Stoffe entsprechend vermehrt im Abfall- bzw. Abwasserpfad auftreten werden. Die Belastung mit Siloxanen führt bei der Verwertung der Gase in Gasmotoren zu erhöhtem Verschleiß, insbesondere bei Kolben, Zylindern, Ventilen und Turboladern. Eine wirtschaftliche Verwertung ist dann oftmals nicht mehr gegeben. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Klärgasreinigungsanlage bis zur Marktreife. In diesem industriellen Forschungsprojekt werden die wissenschaftlichen Grundlagen zur Entwicklung dieses Verfahrens erarbeitet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im Forschungsvorhaben wurde ein Energie sparendes Kälteverfahren zur Siloxanentfernung aus Faulgasen entwickelt und in der Praxis untersucht. Grundprinzip des Verfahrens ist die weitgehende Entfeuchtung des Gases und die Verminderung der unerwünschten siliziumorganischen Verbindungen durch Kondensation. Hierzu wurde eine Anlage für die Kältetrocknung des Gases gebaut und mit einer Kälterückgewinnung sowie einem Aktivkohlefilter ausgestattet. Als Anlagenstandort wurde eine Kläranlage mit einer Faulgasproduktion von ca. 30 m3/h und sehr hohen Siloxangehalten (überwiegend größer 100 mg bis teilweise über 1000 mg/m3) ausgesucht. Im wissenschaftlich begleiteten Versuchsbetrieb wurden die technisch/ wirtschaftlichen Parameter ermittelt und optimiert. Schwerpunkte des Forschungsvorhabens waren daher die Auslegung und Realisierung einer Anlage zur Abkühlung des Faulgases bis auf Taupunkttemperaturen von unter minus 40 Grad C. Zur Reduzierung der erforderlichen Kälteleistung wurde eine Kälterückgewinnung integriert, die das austretende kalte Reingas zur Vorkühlung des eintretenden warmen Rohgases nutzt. Zum Schutz des Wärmetauschers gegen Einfrieren wurde auf der Kaltgasseite eine Gasrückführung vorgesehen. Leider gelang es nicht, auf dem Markt eine geeignete, mit natürlichen Kältemitteln arbeitende Kältemaschine zu beschaffen, weshalb ein Standardprozess mit einem konventionellen Kältemittel eingesetzt werden musste. Für die Überwachung der Betriebsdaten wurden die maßgebenden Messwerte erfasst und ausgewertet. Die Reinigungsleistung des Kälteverfahrens (im Bereich um minus 40 Grad C) und der Aktivkohle wurden anhand von regelmäßigen Gasanalysen untersucht. Mit zwei zusätzlich angefertigten Versuchsadsorbern wurde der Einfluss der Temperatur auf die Abscheideleistung der Kühl- und der Aktivkohlestufe untersucht. Um relevante natürliche Schwankungen der Rohgaszusammensetzung (Schadstoffbelastung) auszugleichen wurden die vergleichenden Messungen parallel mit mehreren Versuchslinien vorgenommen. ...