Viele energieintensive Verfahren wie zum Beispiel Schachtöfen, Hochöfen und Drehrohröfen müssen nach wie vor manuell geführt werden. Ursachen dafür sind, dass dort aufgrund vieler gleichzeitig ablaufender komplexer Prozesse vorhandene Modelle stark vereinfacht werden müssen, dass die Eingangsmaterialien unvollständig charakterisierbar sind und entscheidende innere Prozessgrößen nicht direkt messbar sind. So können Vorteile der zunehmenden Digitalisierung von Anlagen und Leittechnik nur unzureichend umgesetzt werden. Ziel des Vorhabens HyPro ist es, dieses Problem mit einem neuartigen hybriden Ansatz zu lösen. Dabei sollen statistische Modelle, analytische Modelle und erfahrungsbasierte Methoden in einem einheitlichen Werkzeug integriert werden. Hiermit werden die Vorteile aller einzelnen Methoden zur automatischen Bewertung der Betriebssituationen sowie zur Früherkennung und Verringerung von Prozessstörungen nutzbar. Dies ermöglicht neue Strategien der Prozessführung mit einer erhöhten Energieeffizienz.
Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens wurden Untersuchungen zur simultanen Entschwefelung, Entstickung und Enthalogenisierung von Hochtemperatur-Prozessgasen durchgefuehrt. Dabei ist ein neues flexibles Verfahren entwickelt und erprobt worden, dessen besonderes Merkmal ein sogenannter Gegenstromreaktor ist, in dem trockener Feststoff (Traegermaterial/Adsorbens/Katalysator) wie Aktivkoks ua geeignete Materialien eingesetzt werden koennen. Es wurden zunaechst Versuche nach bewaehrten Methoden im Labor an einer Technikumsanlage durchgefuehrt. Bei diesen Technikumsversuchen sind die verschiedenen Traegermaterialien/Adsorbenzien/Katalysatoren auf ihre Eignung hin getestet worden. Als guenstige Materialien stellten sich Herdofenkoks und Formaktivkoks heraus. Als naechste Stufe wurde zur Umsetzung des Verfahrensprinzips ein Gegenstromreaktor entwickelt, der gleichzeitigen kontinuierlichen Gaseintritt und Koksaustrag am unteren Ende des Reaktors erlaubt. Zwei dieser Reaktoren wurden als Pilotanlage an einem Muellheizkraftwerk erprobt. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass das neue Gegenstromverfahren auch unter erschwerten betrieblichen Bedingungen zuverlaessig arbeitet. Die Abscheideleistungen betragen zB fuer SO2, HCl und Staub nahezu 100 Prozent. Zusaetzlich konnte ein NO-Umsatz von 98 Prozent bei einem NH3-Schlupf von unter 15 vppm erreicht werden. Zur Verwertung der abgeschiedenen Rohstoffe eignet sich die thermische Regeneration. Ausserdem wurden erstmals Betriebsversuche zum Einblasen von beladenem Herdofenkoks als Ersatzbrennstoff im Kupolofen erfolgreich durchgefuehrt.