Vorlesung Verfahrenstechnik 7. Umweltverfahrenstechnik

VorlesungVorlesungVerfahrenstechnikVerfahrenstechnik

7. 7. UmweltverfahrenstechnikUmweltverfahrenstechnik

J. Evers J. Evers JanuarJanuar 2011

Umweltschutz

Entstaubung - Abscheidung

Bei der Entstaubung und Abscheidung werden feinverteilte feste(Staub), flüssige(Nebel) oder gasförmige(verunreinigte Gase) Fremdbestandteile aus dem zu reinigenden Gas entfernt.

Der MIK-Wert (Maximale Immissions-Konzentration) ist ein von der VDI-Kommission "Reinhaltung der Luft" in der Richtlinie VDI 2310 festgelegter Wert für eine bestimmte Luftverunreinigung, bei der keine Schäden bei Mensch, Tieren und Pflanzen auftreten.

Der AGW-Wert (ArbeitsplatzGrenzWert) ist die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration eines Stoffes in der Luft am Arbeitsplatz, bei der eine akute oder chronische

Schädigung der Gesundheit der Beschäftigten nicht zu erwarten ist.

Mechanische Entstaubung

Entstaubung ist die Abscheidung feinverteilter Staub- oder Rauchpartikel aus einem Gas.Ein Maß für die Entstaubung ist der Staubabscheidegrad:

%100*0

10

ccc

Ges

Mechanische EntstaubungSchwerkraftentstaubung

Die mechanische Entstaubung von Gasen beruht auf der Abscheidung der Staubpartikeln durch die Schwerkraft, die Trägheitskraft oder die Fliehkraft.

Große Teilchen sinken schnell ab, kleine langsamer, sehr feine gar nicht (unter 0,1 µm).

Mechanische EntstaubungZyklonentstaubung

22 ****4 nrVFZ

Die Staubteilchen haben eine 1000 mal höhere Dichte/Fliehkraft als die

Gasteilchen, flocken zusammen und rutschen an der Wand nach unten. Das

Gas entweicht durch das Tauchrohr nach oben.

Mechanische EntstaubungNassentstaubung

Bei der Nassentstaubung werden die Staubpartikeln an feinversprühte Wassertröpfchengebunden und mit diesen vom Gas getrennt. (Partikelgröße von 0,5 bis 500 µm).

Mechanische EntstaubungFiltrationsentstaubung

Bei der Filtrationsentstaubung wird der staubbeladene Rohgasstrom durch ein Filtermittel von den Staubpartikeln getrennt. (Partikelgröße von 0,1 bis 100 µm).

Mechanische EntstaubungElektroentstaubung

Das Prinzip der Elektroentstaubung beruht darauf, dass elektrisch geladene Teilchen in einem elektrischen Feld von einer entgegengesetzten geladenen Elektrode angezogen werden.

(Partikelgröße von 0,001 bis 10 µm).

Abscheidung von Flüssigkeitströpfchen

Nebel entsteht bei der Kondensation übersättigter Gase in kalten Rohrleitungen. Sie müssen abgeführt werden aufgrund von Korrosion oder Giftigkeit. Die Tröpfchengröße liegt zwischen 1 und 100 µm. Die Abscheidung beruht auf der größeren Dichte gegenüber dem Gas. Dadurch erfahren sie bei Änderung der Bewegungsrichtung größere Trägheits- und Rotationskräfte.

Abscheidung von FremdgasenKondensation

Bei der Fremdgasabscheidung wird ein Gasbestandteil durch Abkühlen unter die Kondensationstemperatur verflüssigt und abgeschieden.

Abscheidung von FremdgasenAbsorption

Unter Absorption versteht man die Aufnahme von Gasen in eine Flüssigkeitdurch physikalisches(reversibel) Lösen und oder chemische(irreversibel) Reaktion.

Beispiel(physikalisch): Co2 in H2O gelöst ergibt H2CO3

Abscheidung von FremdgasenAbsorption

Häufig verwendete Absorptionsflüssigkeiten sind neben Wasser Schwefelsäurefür alkalisch reagierende Gase und Natronlauge für sauer reagierende Gase.

Abscheidung von FremdgasenAdsorption

Unter selektiver Adsorption versteht man die Anlagerung und Bindung von Gasmolekülen an der Oberfläche grenzflächenaktiver Feststoffe.(Aktivkohle)

Abscheidung von FremdgasenKatalytische Reinigung

Bei der katalytischen Gasreinigung werden giftige Gasbestandteile mit Hilfe eines Katalysators chemisch in unschädliche Verbindungen umgewandelt.

Beispiele:• Entgiftung, die Umwandlung von CO zu CO2

• Entschwefelung, Umwandlung von SO2 zu SO3• Entstickung, die Umwandlung von NOx zu N2

Abscheidung von FremdgasenVerbrennung

Die schadstoffbeladene Luft wird im Verbrennungsofen auf so hohe Temperatur gebracht, dass die organischen Stoffe im wesentlichen zu CO2, H2O, es können

auch SO2, NOx und HCl entstehen, die dann katalytisch gereinigt werden.

Beispiel: Abgasverbrennung- und Reinigung

Beispiel: Abgasreinigung von Kraftwerken

Beispiel: Abgasreinigung bei Müllverbrennung

Das Periodensystem der Elemente