Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Optimierung der Feinstaubabscheidung bei hohen Temperaturen bis zu 800 Grad C und die simultane Sorption gasfoermiger Schadstoffe, wie SO2 und HCl in einem Schuettschichtfilter. Gelingt die kombinierte Abscheidung von Staub und gasfoermigen Schadstoffen in einer einzigen Reinigungsstufe, so kann der Trend der Luftreinhaltemassnahmen zu kompakten, hochintegrierten Anlagen, der im Falle des Schuettschichtfilters noch mit relativ geringem apparativem Aufwand und damit niedrigen Investitionskosten verbunden ist, konsequent weiterverfolgt werden. Die Schuettschichtfiltertechnik stellt somit fuer kleine und mittlere Anlagen, fuer die der Betrieb einer Nasswaesche haeufig nicht wirtschaftlich und im Hinblick auf die Abwasserproblematik nicht wuenschenswert ist, eine kostenguenstige Alternative dar. Dies soll am Beispiel eines Aluminiumschmelzwerkes (Metallwarenfabrik in Stockach) gezeigt werden.
Bei vielen Anwendungen im Hochtemperaturbereich kommt es zu Korrosionserscheinungen an metallischen Konstruktionsmaterialien aufgrund der Prozessgase. Besonders aggressive Verbrennungsatmosphären treten vor allem bei der Müllverbrennung, in der Zementindustrie oder anderen Prozessen, in denen Ersatzbrennstoffe wie etwa hochkalorische Müllfraktionen (Kunststoffabfälle) eingesetzt werden, aber auch bei Prozessen der chemischen Industrie auf. Kritisch sind hierbei im Wesentlichen hohe Gehalte an Chlorverbindungen bzw. weiteren Halogenen, Alkalien, Schwefel und Schwermetallen, welche die Bildung leicht flüchtiger Verbindungen bzw. schmelzflüssiger Salze ermöglichen. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf Anker zur Befestigung der Feuerfestmaterialauskleidung, sind aber auf andere korrosionskritische Bereiche übertragbar. Diese Anker sind starken korrosiven Angriffen ausgesetzt aufgrund der Porosität des Auskleidungsmaterials und einhergehender Diffusionspfade für die Prozessgase. Das Versagen derartiger Anker ist sehr kostspielig, da Schäden durch Abplatzen von Mauerteilen auftreten können und Stillstandzeiten zwecks Reparaturen notwendig werden können. Um eine möglichst lange Betriebsdauer sicherzustellen, werden in den hochtemperaturbeanspruchten Bereichen derzeit kostenintensive Austenite oder Nickelbasislegierungen als Ankermaterialien verwendet. Das vorliegende Projekt setzt sich zum Ziel, diese Materialien durch kostengünstige Werkstoffe, welche mit einer schützenden Aluminiumdiffusionsschicht versehen werden, zu ersetzen. Hierfür sollen Schichtsysteme entwickelt werden, welche direkt auf eingebaute Anker appliziert werden können. Der notwendige Diffusionsprozess soll mittels der prozesseigenen Energie erfolgen, ohne dass die Verwendung einer Schutzgasatmosphäre notwendig ist. Für die Beschichtung sind umweltfreundliche, wasserbasierte Schlickersysteme vorgesehen. Zum Schutz vor Oxidation des zu diffundierenden Aluminiums sind unterschiedliche Deckschichtsysteme vorgesehen, welche im Laufe des Vorhabens entwickelt und untersucht werden.