Bei vielen industriellen Prozessen entsteht schadstoffbelastete Abluft. Sie wird in „thermischen Nachverbrennungsanlagen“ mit Erdgas oder Heizöl angereichert und verbrannt. Die Schadstoffe – überwiegend organische Verbindungen – werden so bei Temperaturen von bis zu 1000 Grad in einem energieintensiven Verfahren in unschädliche Verbrennungsprodukte umgewandelt. Der Einsatz von Wärmeübertragern reduziert den Brennstoffbedarf um etwa 70 Prozent. Dabei wird das schadstoffbelastete Gas durch das gereinigte Gas, das aus der Brennkammer kommt, je nach Anlagentyp auf 500 bis 700 Grad vorgeheizt.
Heute eingesetzte Wärmeübertrager aus Keramik oder Metall sind wenig korrosionsbeständig oder halten den thermischen und mechanischen Beanspruchungen nur unzureichend stand. Die Partner wollen deshalb spezielle Legierungen testen, mit denen die Anlage deutlich zuverlässiger arbeitet. Für die Konzeptionierung und Auslegung des Apparats sind unter anderem umfangreiche thermodynamische und strömungsmechanische Berechnungen nötig. Sie sollen anschließend mit einem Prototyp in einer Testanlage experimentell überprüft werden.
„Die zuverlässige Nutzung des Hochtemperatur-Wärmeübertragers führt zu einer Reduktion der Ausfallzeiten, geringeren Betriebskosten und zur Erhöhung des thermischen Wirkungsgrads der Gesamtanlage durch die Nutzung der Abwärme. Die Brennstoffersparnis bedeutet gleichzeitig, dass weniger klimaschädliche Stickoxide und Kohlendioxid entstehen“, erläutert Altensen die Projektziele.
Für die neue Technologie sieht der Ingenieurwissenschaftler neben dem Einsatz in thermischen Nachverbrennungsanlagen weitere Nutzungsmöglichkeiten zum Beispiel bei der Wärmerückgewinnung in Hochofenprozessen oder der Wasserstofferzeugung in der chemischen Industrie.
Projektlaufzeit
01.01.2017 bis 31.12.2018
Förderung
Dieses Projekt (HA-Projekt-Nr.: 516/16-28) wird im Rahmen von Hessen ModellProjekte aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert.
Stand
Februar 2017
Quelle
Pressemeldung THM vom 24.02.2017
WK Wärmetechnische Anlagen Kessel- und Apparatebau GmbH & Co. KG
Industriestraße 8-10
35582 Wetzlar
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Sascha Speier
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Technische Hochschule Mittelhessen
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