technologyComment of magnesium production, electrolysis (RoW, IL): Electrochemical processes to make magnesium are based on salts containing chloride which can be found naturally or are transformed from other raw materials like serpentine, magnesite, bischofite or carnallite. The magnesium chloride salts are dried with various processes in order to receive anhydrous MgCl2. The raw material for magnesium production in this activity is an anhydrous carnallite (MgCl2-KCl). In the process, KCl represents the electrolyte. In the course of the MgCl2 decomposition, the KCl content increases until the (spent) electrolyte is partly pumped out and replaced with new carnallite. Finally, two by-products are produced: liquefied chlorine (Cl2) and KCl-rich salt (70% KCl). Magnesium oxide (MgO) is formed as an impurity during dehydration. Concerning the CO2/CO equilibrium in the calcination process, there are numerous reactions that take place in the chlorination chambers and the carbon can be consumed by reaction with MgO, air, water, sulfates and other impurities. Theoretically, the predominant reactions are those in which carbon dioxide is formed. Thus, it is assumed that the carbon is entirely converted to CO2. The CO2 emissions from graphite anode consumption are expected to contribute less than 1 % of the overall emissions and are neglected in the module. In practice, the off gases are not released to the atmosphere as is, as they are treated in wet alkali scrubbers. That is that some of the CO2 (be it from the reaction or from the ambient dilution air) is converted to calcium carbonate. The input of petroleum coke contributes less than 1 % to the overall GWP results and is excluded from this datasets for reasons of confidentiality. technologyComment of magnesium production, pidgeon process (CN): The Pidgeon process includes the following process steps: calcination, grinding & mixing, briquetting, reducion and refining. Coal as energy source is only used in for the calcination process. For other process steps, coke oven, semi coke oven, producer or natural gas are used. The use of these fuels is calculated according to the weighted average in terms of annual magnesium output per fuel. The production of producer (coal) gas is included in this module. A main influencing factor for the emissions from fuel combustion is the composition of the fuel itself. Due to the different origins of the fuel gases used in the Pidgeon process, the composition of the gases varies considerably. For semi coke and coke oven gas, a large variation in gas composition can be observed. As the data base for these compositions is restricted to few measurements, no statistical average can be determined.
Das Projekt "Hot gas-cleaning" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. General Information: Descriptions of the individual parts of the project are given below. Removal of trace elements in hot gas cleaning systems (CSIC). Study of the capture of trace elements by a range of different sorbents - mainly metal mixed oxides, clay materials and alkaline-earth carbonates but also some alumina and siliceous materials - in two laboratory scale reactors (a fixed bed and a fluidised bed) at temperatures between 550 and 750 degree C. Different compositions of the simulated coal gas stream will also be tested. Different sorbents, temperatures and stream gas composition will be studied during each of three periods of six months in each of the three years of the programme. Hot H2S Removal by using waste products as solvents (TGI). Testing of red mud (a residue from aluminium manufacture) and electric arc furnace dust (a residue from steel making) as sorbents for hot dry desulphurisation of coat derived fuel gas. These materials have been chosen as containing potential sorbents including calcium, iron, zinc and manganese oxides. Tests will be carried out in a laboratory-scale pressurised reactor. Use of carbon materials and membranes for hot gas clean up (DMT). Study of the potential use of carbon materials for removing trace metals and sulphur compounds from hot gasification gases (also potentially the separation of light gases such as hydrogen), taking advantage of the stability of carbon at high temperature and in corrosive atmospheres. A bed of carbon (or, where appropriate, another material) alone or in combination with a carbon filtering membrane installed in a laboratory gas circuit will be used: - to study the effect on composition of passing gas from a gasifier through a bed of activated carbon or a carbon molecular sieve at various temperatures, pressures and flow rates. - to repeat the studies as above with a filtering membrane made from carbon added. - to study the combination of sorption/filtration and catalytically active materials (i.e. using catalysts for the CO shift and for hydrogenation). The use of other compounds such as zeolitic membranes or granular beds will also be considered and the advantages of using combined gas clean up systems will be reviewed in the light of the data obtained. Development of improved stable catalysts and trace elements capture for hot gas cleaning in advanced power generation (CRE Group). Studies will be carried out on existing equipment to improve and assess catalysts based on iron oxide on silica and titania with mixed metal oxides to remove ammonia, hydrogen cyanide, hydrogen chloride, arsine, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide. Selected catalysts will be tested at pressures up to 20 bar and temperatures in the range 500 - 800 degree C using simulated atmospheres. ... Prime Contractor: Deutsche Montan Technologie, Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH (DMT); Essen; Germany.
Das Projekt "Bau und Betrieb eines Tunnelofens der keramischen Industrie mit niederkalorigem, heissem Gas aus Kohle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Keller Maschinenfabrik durchgeführt. Dem direkten Einsatz der Kohle in den Tunneloefen der Ziegelindustrie stehen hohe technische und umweltrelevante Hindernisse entgegen. Hier bietet sich die Kohlevergasung als Alternative an. Die erheblichen Investitions- und Betriebskosten der z.Zt. vorhandenen Systeme verhindern aber eine wirtschaftliche Verwendung. Die Fa. Keller hat ein Beheizungssystem entwickelt, das dem Tunnelofen hinsichtlich Verfahrenstechnik, Konstruktion und Leistung angepasst ist. Das bedeutet einen geringeren Aufwand fuer die Gasreinigung, geringe Waermeverluste und das Fehlen jeglicher Abwaerme. Das im Technikum entwickelte Verfahren soll nun in einer Demonstrationsanlage (Massstabsvergroesserung ca. 8) in einer Ziegelei erprobt und bis zur Praxisreife entwickelt werden. Das Vorhaben umfasst Konstruktion, Bau und Betrieb dieser Anlage. Die Laufzeit soll 2 Jahre betragen.
Das Projekt "Kohlevergasung in einem Fluessigeisenreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klöckner Stahl GmbH durchgeführt. Objective: To establish the performance of coal gasification trials based on the principle of the molten iron reactor. General Information: The process is based on the simultaneous carbonization and decarbonization of liquid iron. In a vessel containing a high -carbon iron bath (hot metal), pulverized coal and oxygen are injected through tuyeres installed in the bottom. Lime or converted slag, in ground form, can also be injected through the bottom tuyeres. In a simplified way the following process runs auto thermically at a temperature in the range 1450c - 1550c: - the volatile components of the coal escape and are cracked: - the carbon is dissolved in the iron: - the coal ash together with added materials, such as steel plant slag or lime, forms a basic final slag; - the sulphur introduced by the coal is bound in the basic reactor slag. As well as in the reactor dust: - the coal dissolved in the molten iron reacts with the oxygen and thus generated the product gas. Achievements: In the 60 T converter the coal rate in the trial was 15 to 20T/H of a 14. 4 per cent ash and 29. 5 per cent volatile coal. The trials have shown that the molten bath temperature was stable during the gasification. The gas composition and the main pollutants concentration are given in table 1. Table1: Composition and pollutants in the gas produced by the Klockner process. CO 64 per cent, CO2 2-3 per cent, H2 30-31 per cent, CH4 730PPM, N2 3 per cent, H2S 2-70PPM, COS 5-28PPM, SO2+SO3 0-42PPM, CL 0. 2-7. 1PPM, F 0-3. 6PPM, HCN 0-4. 2PPM, NH3 0. 1-0. 9PPM. NOX 0. 1-0. 5PPM. - Primarily from carrier gas for coal transportation. Due to the high process temperature of 1 400 up to 1 500 C, as well the function of the molten iron, higher molecular hydrocarbons (tars) were not present. The concentrations of chlorine, flour cyanide of hydrogen, ammonia and nitrogen oxides are extremely low. Also the sulphur concentrations are low. This is a particularly interesting feature of this process compared to other gasification processes. The dust quantity was in the range of 20 to 60G/NM3 but this quantity will be easily reduced to about 5MG/NM3 by the gas cleaning system applied in steel making. The recirculation of fines is considered. The results show that the carbon losses can be limited to 1 to 2 per cent and that desulphurisation of the gases occurs partly in the converter stack. In a longer trial (67 T of coal), the converter lining and the tuyeres are in an excellent condition. The slag produced although containing 3 per cent sulphur - is suitable for the production of concrete, as a material for road construction and as fertilizer. The research work has been continued with subsidies of the Federal German Research Ministry.
Das Projekt "Kombinierte Minderung der NOx-Bildung und Reduzierung von gebildetem NOx bei der Verbrennung von Steinkohle - Brennstofftrennstufung - Phase I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saarbergwerke durchgeführt. Ziel des F+E-Vorhabens ist die Entwicklung eines Systems von Massnahmen zur Verringerung der NOx-Emission bei Feuerungsanlagen fuer Steinkohle mit kohle-eigenen Mitteln. Dabei soll: - die NOx-Bildung bei der Verbrennung vermindert werden (Primaermassnahme) durch Teil-Entgasung des Kohle-Brennstoffes (Brennstoff-Trennung), - das bei der Verbrennung gebildete NOx weiter reduziert werden (Sekundaermassnahme) durch separate Zufuehrung des Kohlegases als Reduktionsgas (Brennstoff-Stufung). In der Phase 1 wird die NOx-Reduzierung durch Brennstoff-Stufung in einer Schmelzkammerfeuerung hilfsweise mittels Kokereigas untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben 3.2.1.5: Weiterentwicklung der Vormischbrennertechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ALSTOM Power Systems GmbH durchgeführt. Die beiden Vorhaben von ABB befassen sich mit der Untersuchung neuer Konzepte fuer schadstoffarme Brennkammern. In dem Vorhaben 3.2.1.5 soll die fuer Erdgas erprobte Vormischbrennertechnik auf wasserstoffhaltige, unverduennte Kohlegase (medium BTU Gase) uebertragen werden. Grundlagenorientierte Fragen, wie die Bestimmung der laminaren und der turbulenten Flammengeschwindigkeiten oder die Bereitstellung reaktionskinetischer Modelle werden im Unterauftrag am Lehrstuhl fuer Feuerungstechnik der Universitaet Karlsruhe durchgefuehrt (Vorhaben 3.2.1.6). Die fuer die Brennertechnik wichtigen Untersuchungen werden im Unterauftrag im ABB-Forschungszentrum Daettwil durchgefuehrt. Bei Abschluss des Vorhabens soll ein schadstoffarmer Vormischbrenner-Prototyp fuer Kohlegas vorliegen, der mit geringen Schadstoffemissionen und ohne Rueckzuendungsgefahr stabil betrieben werden kann. In dem Vorhaben 3.2.2.5 soll das Betriebsverhalten einer Ringbrennkammer weiterentwickelt und optimiert werden, um langfristig die NOx-Emissionen bei der Verbrennung von Erdgas von jetzt 25 ppm auf weniger als 10 ppm zu senken. Hierzu muessen Messungen an einer realen Maschine durchgefuehrt werden. Ziel ist die Verbesserung von Auslegungsinstrumenten fuer Gasturbinen-Brennkammern auch im Hinblick auf die weitere Steigerung der Turbineneintrittstemperatur.
Das Projekt "Kombinierte Minderung der NOx-Bildung und Reduzierung von gebildetem NOx bei der Verbrennung von Steinkohle - Brennstofftrennstufung - Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saarbergwerke durchgeführt. Mit dem Forschungsvorhaben Brennstofftrennstufung wird das Ziel verfolgt, mit kohleeigenen Mitteln und geringerem Anlagenaufwand Stickoxidemissionen vor Kohlestaubfeuerungen wesentlich zu verringern. In einem Entgasungsreaktor wird Kohle in Restkohle und Reduktionsgas aufgetrennt, die Restkohle der Leistungsbrennzone und das Reduktionsgas einer Reduktionszone eines Verbrennungsreaktors zugefuehrt. Eine Nachverbrennungszone stellt mit einer Ausbrandluft die angestrebte geringstmoegliche NOx-Emission ein. In der Phase 3 des Vorhabens wird eine Versuchsanlage bestehend aus beheizten Flugstrom-Rohrreaktoren aufgebaut und betrieben. Untersucht werden Einflussparameter, insbesondere sollen fuer verschiedene Stoffstroeme und Entgasungstemperaturen NOx-Emissionen ermittelt werden.
Das Projekt "Kombinierte Minderung der NOx-Bildung und Reduzierung von gebildetem NOx bei der Verbrennung von Steinkohle - Brennstofftrennstufung - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saarbergwerke durchgeführt. Ziel des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Systems von Massnahmen zur Verringerung der NOx-Emission bei Feuerungsanlagen fuer Steinkohle mit Kohle-eigenen Mitteln. Dabei soll 1) die NOx-Bildung bei der Verbrennung vermindert werden (Primaermassnahme) durch Teil-Entgasung des Kohle-Brennstoffes (Brennstoff-Trennung). 2) Das bei der Verbrennung gebildete NOx weiter reduziert werden (Sekundaermassnahme) durch separate Zufuehrung des Kohlegases als Reduktionsgas (Brennstoff-Stufung). In Phase I wird die NOx-Reduzierung durch Brennstoff-Stufung in einer Schmelzkammerfeuerung hilfsweise mittels Kokereigas untersucht. Phase II umfasst die theoretische und experimentelle Untersuchung der massgeblichen Parameter der Brennstofftrennstufung sowie die Erarbeitung von Konzepten zur Auslegung von Versuchsanlagen.
Das Projekt "Heissentschwefelung von Kohlegas mit Absorbern auf Kalkbasis und die Konvertierung von Calciumsulfid zu Calciumsulfat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Allgemeine Metallurgie durchgeführt. Durch Kohlevergasung erzeugtes Kohlegas enthaelt den Schwefel hauptsaechlich als H2S (und etwas COS). Eine Heissentschwefelung des Gases ist bis auf kleinste Gehalte mit Kalk (CaO) moeglich, wobei sich (im Gegensatz zur Rauchgasentschwefelung, bei der sich Calciumsulfat CaSO4 bildet) Calciumsulfid CaS bildet. Dieses kann nach bisheriger Ansicht nicht deponiert werden. Man muss deshalb das CaS entweder zu CaO regenerieren oder zu umweltschaedlichem CaSO4 konvertieren. Gegenstand des Projektes ist es ua nach Wegen zu suchen, CaS in vertretbarer Zeit und ohne SO2-Abgabe zu CaSO4 zu oxidieren.
Das Projekt "Handbuch Methangas - Ausführungen von Gasflächendränagen im Zuge von Neubaumaßnahmen im Stadtgebiet Dortmund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Dortmund, Umweltamt durchgeführt.