Brennen von Kalk (Schachtöfen); unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 -> CaO + CO2. In der Technik wird die Dissoziation bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (nach #2). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Prozess-Situierung Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativ-Ofen (GGR-Ofen) einer Modifikation des Schachtofens (nach #1). Er wird als moderner Vertreter für alle Schachtofentypen (85 % Mengenanteil) bilanziert. Die Schachtofentypen unterscheiden sich im Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne Branntkalks. Dabei liegt der Energiebedarf für die verschiedenen Schachtofentypen ca. zwischen 3500 und 4100 MJ/t Branntkalk (Ullmann 1990). Die hauptsächlich in der vorliegenden Untersuchung verwendeten Daten (#1 + #3) beziehen sich auf Deutschland um 1992. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen nach #1 rund 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden. Weitere Hilfs- oder Betriebsstoffe werden nicht bilanziert. Der hohe Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt (s.o.). Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten GGR-Ofen werden nach #1 rund 3645 MJ/t benötigt. Als Brennstoff wird Erdgas verwendet. Neben dem Brennstoffbedarf besteht nach #1 für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 80 MJ/t Branntkalk. Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozess des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (#1). Die Differenz verbleibt gebunden im Branntkalk. Der Wert aus #1 stimmt exakt mit dem Wert überein, den #3 als materialbedingte Prozessemissionen angibt. #3 gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert. Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung zu berücksichtigen. #3 gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Erdgas in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozessemissionen bei der Branntkalkherstellung in erdgasbefeuerten Schachtöfen (nach #3). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 56000 204,12 CO 6000 21,87 CH4 2,5 0,009 NMVOC 2,5 0,009 NOx 62 0,226 N2O 1,5 0,005 SO2 0,1 0,001 Staub 0 0 Die SO2-Emissionen sind auch deshalb so gering, da ein Teil des Schwefeldioxids aus dem Brennstoff in den kälteren Zonen des Kalzinierungsraumes im Branntkalk gebunden wird. Gerade in den Schachtöfen wird dadurch der größte Teil des Schwefels zurückgehalten. Einige Anwendungen, wie die Stahlherstellung erfordern jedoch einen geringen Schwefelgehalts des Kalks. Diese können in Drehrohröfen erreicht werden, da hier die Kalzinierungszone anders beschaffen ist (Ullmann 1990). Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststoffe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Schachtöfen); unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 -> CaO + CO2. In der Technik wird die Dissoziation bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (nach #2). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Prozess-Situierung Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativ-Ofen (GGR-Ofen) einer Modifikation des Schachtofens (nach #1). Er wird als moderner Vertreter für alle Schachtofentypen (85 % Mengenanteil) bilanziert. Die Schachtofentypen unterscheiden sich im Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne Branntkalks. Dabei liegt der Energiebedarf für die verschiedenen Schachtofentypen ca. zwischen 3500 und 4100 MJ/t Branntkalk (Ullmann 1990). Die hauptsächlich in der vorliegenden Untersuchung verwendeten Daten (#1 + #3) beziehen sich auf Deutschland um 1992. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen nach #1 rund 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden. Weitere Hilfs- oder Betriebsstoffe werden nicht bilanziert. Der hohe Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt (s.o.). Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten GGR-Ofen werden nach #1 rund 3645 MJ/t benötigt. Als Brennstoff wird Erdgas verwendet. Neben dem Brennstoffbedarf besteht nach #1 für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 80 MJ/t Branntkalk. Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozess des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (#1). Die Differenz verbleibt gebunden im Branntkalk. Der Wert aus #1 stimmt exakt mit dem Wert überein, den #3 als materialbedingte Prozessemissionen angibt. #3 gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert. Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung zu berücksichtigen. #3 gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Erdgas in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozessemissionen bei der Branntkalkherstellung in erdgasbefeuerten Schachtöfen (nach #3). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 56000 204,12 CO 6000 21,87 CH4 2,5 0,009 NMVOC 2,5 0,009 NOx 62 0,226 N2O 1,5 0,005 SO2 0,1 0,001 Staub 0 0 Die SO2-Emissionen sind auch deshalb so gering, da ein Teil des Schwefeldioxids aus dem Brennstoff in den kälteren Zonen des Kalzinierungsraumes im Branntkalk gebunden wird. Gerade in den Schachtöfen wird dadurch der größte Teil des Schwefels zurückgehalten. Einige Anwendungen, wie die Stahlherstellung erfordern jedoch einen geringen Schwefelgehalts des Kalks. Diese können in Drehrohröfen erreicht werden, da hier die Kalzinierungszone anders beschaffen ist (Ullmann 1990). Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststoffe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Schachtöfen); unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 -> CaO + CO2. In der Technik wird die Dissoziation bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (nach #2). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Prozess-Situierung Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativ-Ofen (GGR-Ofen) einer Modifikation des Schachtofens (nach #1). Er wird als moderner Vertreter für alle Schachtofentypen (85 % Mengenanteil) bilanziert. Die Schachtofentypen unterscheiden sich im Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne Branntkalks. Dabei liegt der Energiebedarf für die verschiedenen Schachtofentypen ca. zwischen 3500 und 4100 MJ/t Branntkalk (Ullmann 1990). Die hauptsächlich in der vorliegenden Untersuchung verwendeten Daten (#1 + #3) beziehen sich auf Deutschland um 1992. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen nach #1 rund 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden. Weitere Hilfs- oder Betriebsstoffe werden nicht bilanziert. Der hohe Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt (s.o.). Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten GGR-Ofen werden nach #1 rund 3645 MJ/t benötigt. Als Brennstoff wird Erdgas verwendet. Neben dem Brennstoffbedarf besteht nach #1 für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 80 MJ/t Branntkalk. Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozess des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (#1). Die Differenz verbleibt gebunden im Branntkalk. Der Wert aus #1 stimmt exakt mit dem Wert überein, den #3 als materialbedingte Prozessemissionen angibt. #3 gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert. Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung zu berücksichtigen. #3 gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Erdgas in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozessemissionen bei der Branntkalkherstellung in erdgasbefeuerten Schachtöfen (nach #3). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 56000 204,12 CO 6000 21,87 CH4 2,5 0,009 NMVOC 2,5 0,009 NOx 62 0,226 N2O 1,5 0,005 SO2 0,1 0,001 Staub 0 0 Die SO2-Emissionen sind auch deshalb so gering, da ein Teil des Schwefeldioxids aus dem Brennstoff in den kälteren Zonen des Kalzinierungsraumes im Branntkalk gebunden wird. Gerade in den Schachtöfen wird dadurch der größte Teil des Schwefels zurückgehalten. Einige Anwendungen, wie die Stahlherstellung erfordern jedoch einen geringen Schwefelgehalts des Kalks. Diese können in Drehrohröfen erreicht werden, da hier die Kalzinierungszone anders beschaffen ist (Ullmann 1990). Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststoffe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
NiOx films grown from 50 nm thick Ni on Si(111) were put in contact with oxygen and subsequently water vapor at elevated temperatures. Near ambient pressure (NAP)-XPS and -XAS reveal the formation of oxygen vacancies at elevated temperatures, followed by H2O dissociation and saturation of the oxygen vacancies with chemisorbing OH. Through repeated heating and cooling, OH-saturated oxygen vacancies act as precursors for the formation of thermally stable NiOOH on the sample surface. This is accompanied by a significant restructuring of the surface which increases the probability of NiOOH formation. Exposure of a thin NiOx film to H2O can lead to a partial reduction of NiOx to metallic Ni accompanied by a distinct shift of the NiOx spectra with respect to the Fermi edge. DFT calculations show that the formation of oxygen vacancies and subsequently Ni0 leads to a state within the band gap of NiO which pins the Fermi edge. © the Owner Societies 2023
Das Projekt "Sub project: Site survey data evaluation IODP Proposal 633" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. IODP drilling proposal (Costa Rica Mud Mounds) aims to enhance the general understanding of complex forearc dewatering processes of the erosive subduction system off Costa Rica and Nicaragua. Scientific evaluation recently resulted in a high ranking of the drilling proposal. Major sites of dewatering planned for drilling are mounds, related to mud diapirism/volcanism and precipitation of authigenic carbonates, and large-scale slides related to the subduction of seamounts. New pre-site survey seismic data was collected during a cruise of R/V Marcus Langseth in 2008 at the proposed sites of Mound Culebra and Mounds 11&12. These new data - together with the reprocessed pre-existing geophysical data - were submitted to the IODP safety panel for a final decision and scheduling of the R/V Joides Resolution leg. The new data are of exceptionally high quality and allow a detailed analysis of the processes that control fluid migration in the Costa Rican margin. Therefore we propose to (1) investigate the role of the acoustic basement for the fluid ascent, (2) understand the effect of mud volcanism on the gas hydrate system and the interactions between gas hydrate formation and dissociation with the fluid ascent from the deep sources, and (3) to invert the seismic data for gas and gas hydrate concentrations. The extension of the project will provide a wealth of geological information and further promote the drilling proposal.
Das Projekt "Sub project: Fluid flow and authigenic carbonates from southern Hydrate Ridge: Analysis of ODP Leg 204 samples" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 05 Geowissenschaften, Fachgebiet Allgemeine Geologie , Marine Geologie durchgeführt. On the second accretionary ridge of the Cascadia continental margin gas hydrates influence many processes including geochemical, biological, oceanographic, geological and tectonic processes. The ridge, known as Hydrate Ridge is characterized by highly dynamic gas hydrate formation and dissociation. Since gas hydrates are not stable over geological time scales, associated carbonates may be used as a proxy for former gas hydrate occurrences. Particularly on Hydrate
Das Projekt "Teilprojekt 3: Technologien für Nachhaltigkeit und Klimaschutz - Chemische Prozesse und stoffliche Nutzung von CO2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Köln durchgeführt. Im Rahmen des SolarSTEP Projektes wird ein Prozess erforscht, der die weithin verfügbaren Ressourcen Wasser, Kohlendioxid und Sonnenenergie in Form von synthetischen Brennstoffe speichert, die wiederrum zeitlich und räumlich versetzt genutzt werden können. Damit eignet sich der Prozess prinzipiell dazu, fossile Energieträger langfristig zu ersetzten. Bei dem Verfahren handelt es sich um eine zweistufige solar-thermochemische Dissoziation von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Mit der Sonne als Wärmequelle kann mit dieser Technologie Wasserstoff aus Wasser und frei von CO2-Emissionen produziert werden: - Schritt 1: MOox Pfeil nach rechts MOred + O2 - Schritt 2: MOred + H2O Pfeil nach rechts MOox + H2. Mit der gleichen Technologie ist es weiterhin möglich, in analoger Weise Kohlendioxid (CO2) in Kohlenmonoxid (CO) zu überführen und das CO2 dadurch direkt und ohne Verwendung von Wasserstoff einer stofflichen Verwertung zuzuführen: - Schritt 2: MOred + CO2 Pfeil nach rechts MOox + CO. Ausgehend von der bekannten Folgechemie für Synthesegas (= Gasgemisch aus H2 und CO) ergeben sich dadurch vielfältige Möglichkeiten der stofflichen Nutzung von CO2. Für eine erfolgreiche Umsetzung dieses Konzeptes bedarf es zum einen der Entwicklung von geeigneten Metalloxiden und zum anderen der Anpassung der Verfahrenstechnik an die neu entwickelten Materialien. Das Projekt SolarSTEP erforscht und entwickelt neue Redoxmaterialien, mit dem Ziel den hohen Anforderungen bezüglich der Reaktivität, der Konversionsrate und der Regenerierbarkeit des Materials in wiederholten Oxidations-Reduktions-Zyklen gerecht zu werden. Eine Schlüsseltechnologie zur Überwindung bestehender Hindernisse ist die Katalyse, insbesondere die heterogene Katalyse. Mit Blick auf die Verfahrenstechnik besteht ein weiteres Ziel des Projektes in der Entwicklung eines speziell auf die neu entwickelten Redoxmaterialien abgestimmten Reaktorkonzeptes. Dies beinhaltet die Weiterentwicklung bereits bestehender Konzepte und schließt auch mögliche neue Entwicklungen von geeigneten Konzepten nicht aus.
Das Projekt "Concerted Optical and Mass Spectroscopic Investigations on a Molecular Level of the Heterogeneous Chemical Reactions Important in the Depletion of Polar Stratospheric Ozone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. The contractors will measure the rate constants for the heterogeneous chlorine activation by polar stratospheric cloud aerosols to obtain quantitative insights into the reaction dynamics and information about the structure and properties of the reactive intermediates involved. The techniques used to study the reactions and to monitor the reactants and products are Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance mass spectroscopy (FTIR - far-infrared, visible and ultraviolet). Two state-of-the-art instruments are available in Garching, a Spectrospin CMS 47 X FT-ICR and a Bunker IFS 120 HR FT-IR. In Dublin there is a blank far-infrared spectrometer. The FT-ICR technique is a mature method that is used to obtain the mass spectra, at very high resolution of ions stored in the ICR trapping cell. Many masses can be determined at one time. The unambiguous identification of the stoichiometry of these ions is routinely possible. The ability to perform collision-induced dissociation experiments allows the identification of stable substructures (daughter ions). The rate constants of gas-phase chemical reactions under single collision conditions are obtained by time-resolved product detection and consecutive modelling to pseudo first order kinetics. The FTIR method lacks the high sensitivity of the mass spectroscopy, but does give direct information about the structural properties of the reactive intermediates and products, which can not be obtained by mass spectroscopy alone. Two types of experiments will be done to mimic the stratospheric reactions. Large clusters will be formed in a miniature flow reactor using a pulsed expansion of a mixture containing water and a suitable reactant which will coat the walls of the reactor. Subsequently, a carrier gas with suitable reactive species will flow through the reactor and the reactions taking place on the surface will be monitored. This will occur, a) by sampling the effluent gases through an orifice into the FT-ICR and measuring their mass spectrum, and b) by trapping the product in solid matrices, and measuring their optical spectra. The advantage is that in step a) the products or intermediates are identified by their masses. This then facilitates in step b) performed under identical experimental conditions in assigning the observed spectra.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 43 |
| Wissenschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 39 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 41 |
| unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 42 |
| Englisch | 14 |
| unbekannt | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 3 |
| Keine | 30 |
| Webseite | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 38 |
| Lebewesen & Lebensräume | 39 |
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| Weitere | 45 |