Das Projekt "Verhalten des Thalliums beim Brennen von Zementklinkern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführt. Ziel der Untersuchung ist es, betriebliche Massnahmen zu entwickeln, um uebermaessige Anreicherungen von Thallium im Staub von Zementoefen zu verhindern. Als Massnahme kommt eine Entlastung der Kreislaeufe durch einen offenen Bypass in Betracht, mit dem ein Teilstrom aus dem Ofensystem abgefuehrt wird. Zur Optimierung des Bypass-Betriebs muss die Zeitabhaengigkeit der Thalliumanreicherung an verschiedenen Stellen der Ofenanlage moeglichst genau bekannt sein. Um Aufschluss ueber diese Zusammenhaenge zu erhalten, ist es nach den bisherigen Untersuchungen erforderlich, die Messungen an der Ofenanlage ueber einen laengeren Zeitraum (3 bis 4 Wochen) durchzufuehren. In diese Untersuchungen sollen weitere 3 bis 5 Ofenanlagen einbezogen werden, davon mindestens ein Ofen mit Rostvorwaermer.
Das Projekt "Verhalten des Quecksilbers beim Brennen des Zementklinkers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführt.
Das Projekt "Datenanalyse, Algorithmen- und Reglerimplementierung sowie Demonstratorenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ci-Tec - Gesellschaft für Kommunikations- und Informationstechnologien mbH durchgeführt. Im Verbundvorhaben OPTIMER ist das Ziel eine nachhaltige Energieeinsparung durch den Einsatz innovativer Messverfahren in der Zink- und Zementverarbeitung zu realisieren. Diese innovativen Messverfahren sind gekennzeichnet durch die Kombination aus neuesten Kameratechnologien (Infrarotbereich 10,6 +-0,1 Mikro m) und Auswertealgorithmen. Hierdurch werden charakteristische Kenngrößen für den Zustand der beiden Prozesse Zinkrecycling und Zementklinkerkühlung berechnet. Theoretische Modelle werden unter Verwendung dieser neuartigen Kenngrößen abgeleitet und ein innovatives Regelungskonzept zur Steigerung der Energieeffizienz entwickelt wie auch praktisch demonstriert.
Im Zinkbereich betrifft dies das Erdgas, das Reduktionsmittel (Koks) und den elektrischen Strom. Die mögliche Senkung des Erdgasverbrauchs um circa 10% entspricht etwa 550 MWh/a pro Ofen. Die mögliche Einsparung von circa 5% beim Koks ist gleichzusetzen mit etwa 700 t/a pro Ofen und entspricht etwa 5600 MWh/a pro Ofen. Die direkte Stromeinsparung durch vermiedene An- und Abfahrvorgänge ist vorhanden, aber bis dato nicht direkt zu beziffern.
Im Zementbereich ergibt die Vergleichsmäßigung und dauerhafte Temperaturerhöhung der Sekundär- und Tertiärluft eine Einsparung. Die Temperaturerhöhung beträgt etwa 50 Kelvin. In Kombination mit einer Jahresproduktion von 600.000 Tonnen Klinker resultiert eine Einsparung von etwa 60.000 GJ (16.67GWh) an eingebrachter Brennstoffenergie pro Jahr. Weitere Einsparungen ergeben sich durch die Vermeidung von kritischen Prozesszuständen wie Snowmen und Red River.
Das Projekt "Bildverarbeitung, theoretische Modellierung und Reglerentwurf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI), Fachgebiet Fortschrittliche Automatisierungstechnologien (A2T) durchgeführt. Im Verbundvorhaben OPTIMER wird eine nachhaltige Energieeinsparung durch den Einsatz innovativer Messverfahren in der Zink- und Zementverarbeitung als Ziel angestrebt. Die innovativen Messverfahren sind gekennzeichnet durch die Kombination aus neuesten Kameratechnologien (Infrarotbereich 10,6 +-0,1 Mikro m) und Auswertealgorithmen. Es werden charakteristische Kenngrößen für den Zustand der beiden Prozesse Zinkrecycling und Zementklinkerkühlung zur Optimierung berechnet. Zusätzliche theoretische Modelle unter Verwendung dieser neuartigen Kenngrößen werden abgeleitet und ein innovatives Regelungskonzept zur Steigerung der Energieeffizienz entwickelt und praktisch demonstriert.
Im Zinkbereich betrifft dies das Erdgas, das Reduktionsmittel (Koks) und den elektrischen Strom. Die mögliche Senkung des Erdgasverbrauchs um circa 10% entspricht etwa 550 MWh/a pro Ofen. Die mögliche Einsparung von circa 5% beim Koks ist gleichzusetzen mit etwa 700 t/a pro Ofen und entspricht etwa 5600 MWh/a pro Ofen. Die direkte Stromeinsparung durch vermiedene An- und Abfahrvorgänge ist vorhanden, aber bis dato nicht direkt zu beziffern.
Im Zementbereich ergibt die Vergleichmäßigung und dauerhafte Temperaturerhöhung der Sekundär- und Tertiärluft eine Einsparung. Die Temperaturerhöhung beträgt etwa 50 Kelvin. In Kombination mit einer Jahresproduktion von 600.000 Tonnen Klinker resultiert eine Einsparung von etwa 60.000 GJ (16.67GWh) an eingebrachter Brennstoffenergie pro Jahr. Weitere Einsparungen ergeben sich durch die Vermeidung von kritischen Prozesszuständen wie Snowmen und Red River.
Das Projekt "Schubherdofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBU-tec GmbH & Co. KG durchgeführt. Der Schubherdofen (SHO) ist ein bewaehrter, industriell betriebener Hochtemperatur-Reaktor fuer die Herstellung von Branntkalk aus feinstueckigem Rohkalkstein. Auf der Grundlage einer Prozessanalyse am grosstechnischen SHO und mittels Modellversuchen an einem SHO-Kaltmodell (1:1-Nachbildung einer Ofenstufe mit stark reduzierter Stufenbreite) sollte das Wirkprinzip foerder- und stroemungstechnisch bewertet werden, ob eine Anwendung auch fuer andere Verfahren und Prozesse uebertragbar und sinnvoll ist (insbesondere fuer die Zementklinkerproduktion). Es wurden Materialfoerderversuche und Bewegungsstudien mit verschiedenen Schuettguetern im Kaltmodell durchgefuehrt. In Auswertung dieser Arbeiten kann folgendes Ergebnis zusammengefasst werden: Der SHO ist ein Langzeitreaktor mit zwangsgesteuerter Materialbewegung (Schubbewegung der Plattform) und hohen mittleren Materialverweilzeiten. Zwei Materialbewegungszonen: sehr hohe Materialgeschwindigkeiten bei wenigen ueber die Materialoberflaeche abrollenden Teilchen; niedrige Geschwindigkeiten beim Hauptanteil des Materials im Haufwerk (Zonen mit vermindertem Kontakt zum Waermetraeger). Der Einfluss verschiedener Parameter wurde untersucht und Messungen zum Druckverlust der Materialschuettung durchgefuehrt. Der SHO kann bei thermischen Prozessen fuer stueckige (kleine kugelfoermigen) Einstoffsysteme bei Realisierung stroemungs- und waermetechnischer Verbesserungen eingesetzt werden. Die Herstellung von Zementklinkern im SHO wird nicht empfohlen.