Vorlesung Verfahrenstechnik 7. Umweltverfahrenstechnik J. Evers Januar 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:

Mechanische Entstaubung Schwerkraftentstaubung 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 Entstaubung Zyklonentstaubung 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 Entstaubung Nassentstaubung Bei der Nassentstaubung werden die Staubpartikeln an feinversprühte Wassertröpfchen gebunden und mit diesen vom Gas getrennt. (Partikelgröße von 0,5 bis 500 µm).

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

Mechanische Entstaubung Elektroentstaubung 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 Fremdgasen Kondensation Bei der Fremdgasabscheidung wird ein Gasbestandteil durch Abkühlen unter die Kondensationstemperatur verflüssigt und abgeschieden.

Abscheidung von Fremdgasen Absorption Unter Absorption versteht man die Aufnahme von Gasen in eine Flüssigkeit durch physikalisches(reversibel) Lösen und oder chemische(irreversibel) Reaktion. Beispiel(physikalisch): Co2 in H2O gelöst ergibt H2CO3

Abscheidung von Fremdgasen Absorption Häufig verwendete Absorptionsflüssigkeiten sind neben Wasser Schwefelsäure für alkalisch reagierende Gase und Natronlauge für sauer reagierende Gase.

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

Abscheidung von Fremdgasen Katalytische 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 Fremdgasen Verbrennung 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