Das Projekt "Waermetauscher zum Vorheizen gebrauchter Lauge mit heisser neutraler Lauge in der elektrolytischen Produktion von Zink" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Zink durchgeführt. Objective: The energy content of neutral lye, which to date has been discharged via cooling towers, is to be recovered using suitable heat exchangers and returned to the process. It is to be expected that this process will lead to an annual energy saving of about 2000 toe at project level. General Information: The electrolytic production of zinc includes a loop process for solutions. During electrolysis so-called neutral lye is partially dezincified under formation of sulphuric acid. The solution discharged from the zinc electrolysis cells, which contains sulphuric acid, is called spent. It is used in the leaching process to dissolve zinc from roasted material. Then enriched with zinc, it is returned to the electrolysis as so-called neutral lye. The leaching and cleaning process takes place at a temperature of between 80 and 90 degree C to obtain higher yields. To date, the spent has been heated up to this temperature level by adding steam before the leaching process. However, only cold solutions can be used for electrolysis. The neutral lye therefore has to be cooled down to the required temperature level in atmospheric cooling towers. By means of spiral counter flow heat exchangers, which guarantee a high exchange flux, the heat content of the neutral lye is to be recovered and used for the direct heating of the spent. This means that it will no longer be necessary to heat the spent with steam from the factory's steam network. A suitable alternating flow between the inlet and outlet channels of the heat exchangers should prevent the accumulation of gypsum deposits in the narrow channels of the heat exchangers. The purpose of the measuring and demonstration programme which is planned after erection and commissioning is to provide information on the corrosion resistance of the heat exchanger materials and on the precipitation of solid matter in the heat exchangers. The latter will have a decisive effect on the operating efficiency and hence on the commercial efficiency of the project. Achievements: For the demonstration phase TWO spiral counter current heat exchangers, each with a energy potential of 2140 x 103 kcal/h, were installed. The encrustation from the neutral solution forms in a then layer inside the pipes and hence with the frequent swapping of medium sides, requiring a problematic program controlled switching of numerous isolation valves, the problem can be solved. In continuous operation it was found that due to filtration problems in the following process steps, the planned final temperature of 67 degree C for the neutral solution had to be raised to 70 degree C. This resulted in more favourable conditions for avoiding encrustation, however it also resulted in lower than expected energy savings. At the end of the demonstration the following results were obtained: - The selected construction material (1.4563) is corrosion resistant to the heated dilute sulphuric acid, up to a corrosion inhibitor. - The final temperature of 70 ...
Das Projekt "Energiesparende Hochtemperatur-Waermepumpe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von York International GmbH durchgeführt. Objective: To test the use of a commercially available high-temperature heat pump from BBC-YORK in a crystallisation process. General Information: High-temperature heat-pumps can save substantial primary energy, but they still need to overcome a few hurdles before gaining wider acceptance. These are: - high investment cost - too little knowledge of properties of cooling media and lubricants, at high temperature - lack of proof of reliability - lack of experience with scaling or crust-forming media, such as in crystallisation. To answer these doubts, a demonstration project will be built in Ladenburg, Germany, in the chemical plant Benckiser-Knapsack GmbH. The current crystallisation process requires an input of 860 kg/hr of 110 deg C steam. After crystallisation, vapours of approx. 70 deg C and 0.32 bar are released. They are pumped, condensed and then let-off in the atmosphere. In the new system, a heat pump will provide the necessary heat input using the refrigerant R-114 as heat carrier (R-114 has a liquefaction temperature of 116 deg C). Sufficient 70 deg C saturated steam is available as heat source and the vaporisation temperature of R-114 is set at approximately 64 deg C. The condenser in the heat pump is operated electrically. The R-114 circuit works as follows: The refrigerant R-114 is pumped in gas form from the tubular evaporator by a piston-type condenser which compresses it. A regulator then decompresses the R-114 from the 116 deg C liquifying temperature to the 64 deg C vaporisation temperature. Solid particles which cannot be eliminated by the steam will gradually scale the piping system and this will require regular cleaning but as the plant cannot be stopped, a dual piping must be built so that the flow can simply be diverted into one system while the other is being cleaned.
Das Projekt "KMU-innovativ - Klimaschutz: Aufbau einer Wasserdatenbank zum Heizungswassermonitoring" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WAJ - Private Wasserakademie Jena GmbH durchgeführt. Heizungsanlagen sind High-Tech Anlagen, dem Heizwasser wird jedoch zu wenig Aufmerksamkeit zuteil. Setzt sich Belag (z.B. Kesselstein, Bakterienbefall) auf der Wasserseite ab, kann das zu einem Wirkungsgradverlust von 10-15 Prozent je mm Belag führen. Es soll eine innovative Idee umgesetzt werden, die das in einigen Regionen Europas legal geforderte Vorhalten von Wasseranalysedaten ermöglicht und gleichzeitig flächendeckend Daten für die Entwicklung neuer Heizungsanlagen und Behandlungsmöglichkeiten von Heizungswasser bereitstellen soll. Nach der Erstellung datenbankbasierter Lösungen sollen diese so adaptiert werden, dass sie über Lizenzierung an Heizkesselhersteller, Heizungsfachbetriebe, Spülbetriebe und andere Interessierte mit Kreislaufwässern Beschäftigte verkauft werden. Allein im Heizungsbereich sind in Deutschland 17 Mio. Anlagen verschiedener Größen vorzufinden. Insbesondere in Österreich besteht ein hohes Interesse der Unternehmen an datenbankbasierten Lösungen, da hier nach den gesetzlichen Regelungen mindestens jährlich von allen Heizungsanlagen eine Wasseranalyse zu erstellen ist, auf die weitere 6 Jahre ein Zugriff gewährleistet sein muss (ÖNORM H 5195). In Deutschland steht die Einführung einer Wartungs- und Dokumentationspflicht für Heizungsanlagen bevor (s. 7.3.3 VDI 2035 Blatt 2 - Entwurf).
Das Projekt "Teilvorhaben: Dynamische und statische Effizienztests zur Bewertung ausgewählter Inhibitoren und begleitende geochemische Untersuchungen beim Feldeinsatz (SUBITO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BWG Geochemische Beratung GmbH durchgeführt. In Geothermieanlagen des ORG wurden Sulfat- und Sulfidscales in ober- und unterirdischen Installationen nachgewiesen. Barytinhibitoren werden erfolgreich eingesetzt. Die Sulfid-Ablagerungsproblematik ist ungeklärt. Ziel ist es, mittels Laborversuche aus mehreren potentiellen Inhibitoren einen Sulfid-Inhibitor für das Geothermiekraftwerk in Insheim auszuwählen. Dabei sind wesentliche Kriterien, wie eine hohe Inhibitoreffizienz bzw. Selektivität bei geringer Einsatzkonzentration, eine hohe Thermostabilität und eine Kompatibilität mit dem Fluid und dem Baryt-Inhibitor zu erfüllen. Entsprechend der Ergebnisse der Laborexperimente werden in dem Geothermiekraftwerk Insheim Inhibitoren getestet. Begleitet wird der Inhibitoreinsatz durch ein auszuarbeitendes Monitoringprogramm. Die Bewertung erfolgt u.a. anhand der Charakterisierung von Veränderungen in der Fluidzusammensetzung und der quantitativen und qualitativen Erfassung der Partikelfracht im Thermalwasserstrom. Ziel der Arbeiten ist es, den Nachweis der Wirksamkeit des Inhibitors auf die Verhinderung von Sulfid-Ablagerungen ohne Beeinträchtigungen des normalen Anlagenbetriebes zu erbringen. Im Fokus der Arbeiten stehen Effizienztests von auf dem Markt angebotener kommerzieller Produkte und im Projekt entwickelter Inhibitoren. Zeitlich und inhaltlich gliedert sich der Arbeitsplan in: 1. Literaturstudie zur Sulfidfällungskinetik und Methodenentwicklung, 2. Ca-Toleranztests, 3. Trübungsmessungen von thermodynamisch übersättigten BaSO4-Lösungen, 4. Effektivitätstests anhand von thermodynamisch übersättigten PbS-Lösungen (statische und dynamische Tests). Vor dem Einsatz in der Praxis sind Aussagen zu Wechselwirkungsreaktionen mit Aquifergestein und der Einfluss auf Anlagenmaterialien notwendig. Der Test ausgewählter Inhibitoren unter Praxisbedingungen wird durch eine regelmäßige Fluid- und Feststoffprobenahme an der Förderbohrung und nach dem Wärmetauscher begleitet.