Gasreinigung und Messtechnik

  Urheberrecht: © Olaf Rohl  

Arbeitsauftrag

Die Minimierung von Emissionen ist für alle thermischen Verfahren ein obligatorischer Schritt und daher ein wichtiger und integraler Bestandteil der Forschung am TEER. Das Lehr- und Forschungsgebiet beschäftigt sich mit der primär- und sekundärseitigen Reduzierung von gasförmigen und partikulären Schadstoffen. Adressiert werden sowohl die Substanzen, die bereits im Fokus der gesetzlichen Vorgaben stehen (1., 11., 13., 17. BImSchV), als auch jene, die bisher noch nicht rechtlich bindend gemindert werden müssen. In diesem Kontext bilden Lachgas sowie per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (kurz: PFAS) einen Fokus der wissenschaftlichen Arbeiten.

Im Bereich der Anlagen- und Verfahrensentwicklung beschäftigt sich das TEER mit Abscheidevorrichtungen für feste und flüssige Partikel aus Kleinfeuerungsanlagen und der Sauergasabscheidung aus industriellen Prozess- und Abgasen. Die experimentellen Untersuchungen finden sowohl im Technikums- als auch im Industriemaßstab statt. Auch die Synthesegaserzeugung aus erneuerbaren und sekundären Rohstoffen ist Gegenstand der Arbeiten am TEER. Der Einsatz von H₂- und CO-reichen Synthesegasen in energieintensiven Prozessen, z. B. in der Metallurgie, stellt dabei einen Anwendungsfall dar. Die Arbeiten stützen sich auf langjährige praktische Erfahrungen im Bereich der Holzvergasung.

Einen weiteren Schwerpunkt der Arbeitsgruppe bilden experimentelle und theoretische Studien im Bereich der Abgasreinigung von thermischen Anlagen und Verfahren im Feld (u.a. MVA, Zementwerk, Biomassefeuerungen, Klärschlammverbrennungsanlagen). Hierzu zählt unter anderem die Untersuchung der Abscheideleistung gängiger Apparate und Verfahren gegenüber neuartigen Komponenten, wie Nanopartikeln oder Kohlenstofffasern.

Messtechnik

Die Forschung am TEER wird durch umfangreiche Mess- und Analysetechnik für Gase und Partikel gestützt. Die Analyse der Gasphase erfolgt auf Basis verschiedener IR-Systeme, mit denen sowohl anorganische als auch organische Substanzen quantifiziert werden. Darüber hinaus werden adsorptive und nasschemische Verfahren für die Bestimmung von leicht bis schwerflüchtigen organischen Substanzen (VVOC-SVOC) eingesetzt. Partikel können sowohl gravimetrisch mit diskontinuierlich arbeitenden Probenahmesystemen als auch online, also eventbasiert, während des Prozesses gemessen werden. Neben der Anzahl- und Größenverteilung wird auch die chemische Zusammensetzung durch verschiedene Analyseverfahren bestimmt.

Auszug Gasanalytik

• Standard Abgasanalytik (O₂, CO, CO₂, NO, NH₃, SO₂, HCl): Paramagnetisch, NDIR/IR-Filterfotometer
• Spezielle Abgasanalytik (HF, HCN, N₂O, COS, COCl₂, Hg, PCDD/F, PCB): FTIR, nasschemische Verfahren
• Synthesegase (H₂, CO, CO₂, CH₄, Ges-C): Wärmetönungssensor, FTIR, FID
• Teere und PAK: nasschemische Verfahren, adsorptive Verfahren (z.B. XAD)
• VVOC - SVOC (Aldehyde, Ketone, BTXE, PAK): FTIR, adsorptive Verfahren (z.B. DNPH, Tenax, Carbosieve)

Auszug Partikelanalytik

• Partikelmassenkonzentration: diverse diskontinuierliche, extraktive Probenahmesysteme
• Chemische Zusammensetzung und physikalische Beschaffenheit: RFA, ICP MS, REM EDX, Lichtmikroskopie
• Partikelanzahl und -größenverteilung: Mobilitätsscanner, CPC, Impaktor, Zyklon

 

Forschungsprojekte