Die Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ist ein mittelständischer Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien. Für die chemischen Herstellungsprozesse im Werk wird Dampf benötigt, für dessen Erzeugung Erdgas verbrannt wird. Zur Herstellung von Thiosulfaten und Sulfiten kommen flüssiges Schwefeldioxid und Schwefel zum Einsatz. Um Kieselsole und -gele herzustellen, wird konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Bisher werden die benötigten Rohstoffe von externen Lieferanten bezogen und am Standort gelagert. Gegenstand des Vorhabens ist die Umsetzung eines innovativen Verfahrenskonzepts, mit welchem auf Basis von flüssigem Schwefel die weiteren benötigten Rohstoffe nach Bedarf am Standort hergestellt werden können. Im Zentrum steht die Errichtung einer Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt bei Entschwefelungsprozessen in Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO 2 ) wird mit einem Abhitzekessel abgekühlt. Ein Teil davon wird im Anschluss mit Hilfe einer Adsorptionskälteanlage verflüssigt. Der andere Teil des SO 2 wird in einem Konverter mittels eines Katalysators zu Schwefeltrioxid (SO 3 ) oxidiert und anschließend in einem Adsorber in konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt, das Verhältnis SO 2 zu H 2 SO 4 (Schwefelsäure) kann dem Bedarf der Produktion flexibel angepasst werden. Mit der bei den Prozessen entstehenden Wärme wird Dampf erzeugt, welcher für den Antrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft, zum Betrieb der Adsorptionskälteanlage und mittels einer Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Der restliche Dampf wird in das vorhandene Dampfnetz des Werks eingespeist. Der erzeugte Strom wird zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort verwendet. Das innovative Verfahrenskonzept geht deutlich über den Stand der Technik in der Chemiebranche hinaus und hat Modellcharakter. Es zeigt auf, wie an einem Standort aus einem einzigen Rohstoff verschiedene Produkte wirtschaftlich, bedarfsgerecht und gleichzeitig umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Reduzierung der Anzahl der Rohstofftransporte trägt zur Umweltentlastung bei. Das Verfahren erzeugt keine Abfälle und Abwässer. Mit der konsequenten Abwärmenutzung zur Dampferzeugung können ca. 50 Prozent des Grundbedarfs an Dampf des Werks gedeckt und dadurch etwa die Hälfte des bisher zur Dampferzeugung genutzten Erdgases eingespart werden. Gegenüber dem gegenwärtigen Produktionsverfahren können insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO 2 -Emissionen jährlich vermieden werden, was einer Minderung um etwa 33 Prozent entspricht. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH Bundesland: Thüringen Laufzeit: seit 2019 Status: Laufend
Akzeptanzbescheid
Die Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ist ein mittelständischer Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien. Für die chemischen Herstellungsprozesse im Werk wird Dampf benötigt, für dessen Erzeugung Erdgas verbrannt wird. Zur Herstellung von Thiosulfaten und Sulfiten kommen flüssiges Schwefeldioxid und Schwefel zum Einsatz. Um Kieselsole und -gele herzustellen, wird konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Bisher werden die benötigten Rohstoffe von externen Lieferanten bezogen und am Standort gelagert. Gegenstand des Vorhabens ist die Umsetzung eines innovativen Verfahrenskonzepts, mit welchem auf Basis von flüssigem Schwefel die weiteren benötigten Rohstoffe nach Bedarf am Standort hergestellt werden können. Im Zentrum steht die Errichtung einer Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt bei Entschwefelungsprozessen in Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO2) wird mit einem Abhitzekessel abgekühlt. Ein Teil davon wird im Anschluss mit Hilfe einer Adsorptionskälteanlage verflüssigt. Der andere Teil des SO2 wird in einem Konverter mittels eines Katalysators zu Schwefeltrioxid (SO3) oxidiert und anschließend in einem Adsorber in konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt, das Verhältnis SO2 zu H2SO4 (Schwefelsäure) kann dem Bedarf der Produktion flexibel angepasst werden. Mit der bei den Prozessen entstehenden Wärme wird Dampf erzeugt, welcher für den Antrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft, zum Betrieb der Adsorptionskälteanlage und mittels einer Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Der restliche Dampf wird in das vorhandene Dampfnetz des Werks eingespeist. Der erzeugte Strom wird zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort verwendet. Das innovative Verfahrenskonzept geht deutlich über den Stand der Technik in der Chemiebranche hinaus und hat Modellcharakter. Es zeigt auf, wie an einem Standort aus einem einzigen Rohstoff verschiedene Produkte wirtschaftlich, bedarfsgerecht und gleichzeitig umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Reduzierung der Anzahl der Rohstofftransporte trägt zur Umweltentlastung bei. Das Verfahren erzeugt keine Abfälle und Abwässer. Mit der konsequenten Abwärmenutzung zur Dampferzeugung können ca. 50 Prozent des Grundbedarfs an Dampf des Werks gedeckt und dadurch etwa die Hälfte des bisher zur Dampferzeugung genutzten Erdgases eingespart werden. Gegenüber dem gegenwärtigen Produktionsverfahren können insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO2-Emissionen jährlich vermieden werden, was einer Minderung um etwa 33 Prozent entspricht.
General Information: The research proposed herein will be conducted in collaboration with research groups at Leeds University and at C.E.R.L. where pulse techniques are in use for the study of radical reactions. The overall aim is to unravel the details of the radical chain oxidation mechanism for so2 in aqueous solution. It will be assumed that oh radicals are generated by photolysis of iron (iii)-hydroxyl ion complexes. The reaction of oh with sulfite and bisulfite then initiates the chain. Oxy-sulfur radicals so3, SO4 and SO5 have been proposed as intermediates in the overall reaction and their roles will have to be elucidated. The work at Mainz will concentrate on the identification of reaction intermediates by radical scavenging techniques, using chromatographic equipment for the determination of products. This involves the development of new analytical procedures. Two lines of research will be persued: one is to quantify the effectiveness of iron (iii) ion complexes as a photolytic source of oh by measuring the associated quantum yields. The other line of work will be devoted to the occurrence of so4 as an intermediate in the oxidation chain and conceivable reactions generating it. Achievements: The transition metal (specially manganese) catalysed mechanism may play a major role in the oxidation of sulphur dioxide in polluted boundary layer clouds, but uncertainties exist concerning the mechanisms and rates of these processes. Research was carried out in order to characterize the reactions of the free radicals involved in the chain mechanism and to investigate the photolysis of iron (III) hydrated complexes as a possible source of hydroxyl radicals. A good understanding of these processes is needed to assess their actual impact on sulphur dioxide oxidation in clouds over continents. A large number of reactions of the SO3(-), SO4(-) and SO5(-) radicals relevant to the oxidation of sulphur dioxide and sulphuric acid in cloud water chemistry have been investigated, using pulse radiolysis and laser photolysis methods. The data obtained have contributed to the identification and characterization of the individual reactions participating in the radical induced chain oxidation of sulphite to sulphate in aqueous solution. The mechanism for the oxidation of formaldehyde to formic acid by the hydroxyl radical has been established. The primary reaction between the hydroxyl radical and hydrated formaldehyde yields the hydrated formyl radical. The subsequent reactions of this radical, self reaction, reaction with oxygen and H2O2 were found to yield formic acid. This in cloud formation of formic acid could significantly contribute to the acidity of precipitation at remote sites. The reaction of formaldehyde with hydroxyl and sulphate radicals may play an important role in inhibiting the chain process of converting sulphur (IV) into sulphur (VI)...
Es soll die Möglichkeit der Mitverbrennung von Biomasse in kohlebefeuerten Dampfkraftwerken unter Berücksichtigung aktueller Entwicklungen, des Standes der Technik und der aktuellen Rahmenbedingungen untersucht werden. Insbesondere sollen die Auswirkungen der Biomassemitverbrennung in Verbindung mit einem flexiblen Kraftwerksbetrieb auf Anlagenkomponenten und den Gesamtkraftwerksprozess untersucht werden. Auftretende Beschränkungen bei der Steigerung des Biomasseanteils über die bisher üblichen Werte sollen identifiziert, diskutiert und, soweit möglich, auch quantifiziert werden. Verbrennungsversuche unter Verwendung verschiedener Biomassen, mit Steinkohle als Basisbrennstoff, unter Variation von Biomasseart und -anteil, der Biomasseeinbringung (vorgemischt, separat) sowie der flexiblen Betriebsweise (Volllast, Teillast) sowie weiteren charakteristischen Reaktionsparameter. Systematische Messungen unter Variation der genannten Parameter, um alle im Rahmen dieses Forschungsprojekts denkbaren Betriebsbereiche der Mitverbrennung von Biomasse möglichst vollständig zu erfassen werden durchgeführt. Rauchgasmessungen, um Aussagen über Emission (NOx, CO, SO2, HCl.), Ausbrand und Feinstaubbildung zu ermöglichen. Sammlung und Analyse von Aschproben. Bewertung der jeweiligen Brennstoffgemische im Hinblick auf Verschlackung und Korrosion anhand von Gaskonzentrationen (CO, O2, SO2/SO3, HCl, H2O), ausgewählten Asche- und Depositionsproben sowie in Verbindung mit vorhandenen Literaturdaten.
Das thüringische Unternehmen Chemiewerk Bad Göritz GmbH benötigt bei der Herstellung von Spezialchemikalien Rohstoffe wie Schwefelsäure- und -oxid sowie Erdgas, welches von externen Lieferanten bezogen wurde. Seit 2022 ist eine Anlage zur Schwefelverbrennung in Betrieb, welche die benötigten Rohstoffe CO2-frei nach Bedarf am Standort erzeugen kann. Kern der Anlage ist die Verbrennung von flüssigem Schwefel, da dieser als Abfallprodukt in Raffinieren und Kraftwerken anfällt und direkt weiterverwendet werden kann. Beim Verbrennungsprozess fällt Schwefeldioxid (SO2) an, der zum einen Teil in einem Abhitzekessel abgekühlt wird und zum anderen in einem Konverter zu Schwefeltrioxid (SO3) oxidiert um im Anschluss zu konzentrierter Schwefelsäure (H2SO4) umgewandelt zu werden. Mit der bei den Prozessen entstehenden Wärme wird Dampf erzeugt, welcher für den Antrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft, zum Betrieb der Adsorptionskälteanlage und mittels einer Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Der Restdampf wird in das vorhandene Dampfnetz des Werkes eingespeist und der erzeugte Strom wird für den Eigenbedarf vor Ort und dem Betrieb der Anlage verwendet. Das innovative Vorhaben hat in der Chemiebranche Modellcharakter und zeigt, wie an einem Standort aus einem einzigen Rohstoff verschiedene Produkte nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Umweltentlastung macht sich an mehreren Punkten deutlich bemerkbar: es entstehen weder Abwässer noch Abfälle, es werden bis zu 50% des Erdgases eingespart und das Produktionsverfahren spart um die 3400 Tonnen CO2-Emissonen jährlich ein, was einer Minderung von 33% entspricht.
Die steigenden Rohstoff- und Energiepreise machen sich derzeit deutlich sowohl in der Wirtschaft als auch der Industrie bemerkbar. Daher ist es für Unternehmen aktuell – auch mit Blick auf die derzeit vorherrschenden Krisen – mehr denn je von besonderer Relevanz, ressourcensparend(er) zu agieren und zugleich bestehende Rohstoff- und Lieferkettenabhängigkeiten ab- und eine robustere wie resilientere Wertschöpfung aufzubauen. Diesem Ziel hat sich auch ein Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien aus Thüringen verschrieben und ein innovatives Konzept entwickelt, mit dem es u.a. für die eigene Produktion benötigte Rohstoffe erdgas- und CO₂-sparend selbst herstellen kann. Vom Abprodukt zum Allrounder Damit die eigene Fertigung jetzt und in Zukunft so effizient und resilient wie möglich aufgestellt ist, hat die CWK Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ein Verfahrenskonzept entwickelt, im Zuge dessen es aus flüssigem Schwefel direkt vor Ort weitere benötigte Rohstoffe herstellt – und das zugleich ressourcenschonend und energieeffizient. Zentrales Element ist dabei eine Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt aus Entschwefelungsprozessen bspw. in umliegenden Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das im Zuge dieser Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO₂) kühlt im Anschluss mithilfe eines Abhitzekessels ab. Ein Teil des so verfügbar gemachten SO₂ wird dann unter Rückgriff auf eine Adsorptionskälteanlage sukzessive verflüssigt, der andere Teil über Katalyse zu Schwefeltrioxid (SO₃) oxidiert und mittels Adsorber in Schwefelsäure (H₂SO₄) umgewandelt. Eine Besonderheit dabei ist, dass das Verhältnis von erzeugtem SO₂ und H₂SO₄ ganz variabel an die jeweilige Bedarfslage angepasst werden. Die im Rahmen der Prozesse entstehende Wärme wiederum wird nicht ungenutzt in die Umgebung geleitet, sondern zur Dampferzeugung verwendet, der dann selbst wieder an verschiedenen Stellen der Produktionsanlage Verwendung findet. So wird der Dampf beispielsweise für den Antrieb des Gebläses, das für die Verbrennungsluft im Einsatz ist, benötigt, ebenso wie für den Betrieb der Adsorptionskälteanlage. Außerdem treibt der Dampf eine Turbine zur Stromerzeugung an. Der so erzeugte Strom wird dann wiederum zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort aufgewendet. Ressourcen und Energie sparen durch eine bedarfsgerechte Produktion Dieses ganzheitlich gedachte Konzept macht deutlich, wie aus einem einzigen Ausgangsstoff – Schwefel – verschiedene Produkte hergestellt werden können, ohne dass sich dabei ökonomische Aspekte wie Effizienz und Wirtschaftlichkeit und ökologische Gesichtspunkte wie bedarfsgerechte Produktion und Ressourcenschonung konterkarieren. So trägt beispielsweise bereits die Reduktion der Rohstofftransporte zur Entlastung der Umwelt bei. Darüber hinaus erzeugt das Verfahren selbst keinerlei Abfälle oder Abwasser. Ein weiterer Punkt: Durch die konsequente Nutzung der eigenen Prozessabwärme zur Dampferzeugung kann das Unternehmen etwa die Hälfte seines Grundbedarfs an Dampf decken. Daraus resultieren Einsparungen beim Einsatz von extern bezogenem Erdgas in Höhe von circa 50 Prozent. So können verglichen mit dem (noch) etablierten Herstellungsverfahren insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO₂-Emissionen jährlich vermieden werden – eine Verminderung von etwa 33 Prozent. Weitere Technologien und Prozesse, die sich bereits in der Praxis als ressourceneffizient bewährt haben, finden Sie in der Datenbank Gute-Praxis-Beispiele .
In Pilot-Untersuchungen ist eine günstige Verfahrenstechnik zur adsorptiven Minderung der Quecksilberemissionen einer Klärschlamm-Verbrennungsanlage zu entwickeln. Schwerpunkt der Arbeiten ist das Flugstromverfahren mit den Einflußgrößen: Art des Adsorbens, Betriebstemperatur, Verteilung des Adsorbens im Abgasstrom, Abscheidung der Quecksilberspezies, Einfluß des SO3- und Staub-Gehaltes des zu reinigenden Abgases, Abscheidung im vorhandenen Elektrofilter, Abstimmung der Quecksilberabscheidung von Flugstromverfahren und nachgeschaltetem Wäscher.
Reiner Schwefel wird zu Schwefeldioxid verbrannt. Nach Wärmeentzug auf ein Temperaturniveau von 350 °C wird der Schwefeldioxid an Kontaktkatalysatoren (Vanadiumpentoxid) mit Restsauerstoff aus der Verbrennungsluft zu Schwefeltrioxid oxidiert. Schwefeltrioxid wird in Schwefelsäure unter Zusatz von Wasser aufgenommen. Wärme entsteht in drei Stufen. Die Hauptwärme entsteht durch die Verbrennung des Schwefel zu Schwefeldioxid. Ein geringerer Teil (19%) wird bei der Oxidation von Schwefeldioxid zu -trioxid frei. Annähernd 25% der 5,4 GJ/t H2SO4 resultiert aus der Aufnahme des Trioxids in Wasser. Schwefelsäure wurde in Deutschland im 1992 3,8 Mio. t produziert. Der Anteil der Schwefelsäure ausgehend von Schwefel betrug ca. 70%. Die restliche Schwefelsäure wird als Nebenprodukt der Nichteisen-Verhüttung gewonnen. Aufgrund der unterschiedlichen Qualitäten wird nur Schwefelsäure aus Schwefel betrachtet. Allokation: Es entsteht Dampf, der hier aber nicht weiter betrachtet wird. Genese der Daten: Die Material- und Energiebilanz wurde #1 entnommen. Schwefeleinsatz und Prozesswasserverbauch sind stöchiometrisch berechnet. Die Emissionen sind aus #2 entnommen. Einzige Emission sind 4 kg SO2 / t Schwefelsäure. Sie geben gegenüber dem Zielwert der TA Luft deutlich höhere Emissionen an ( 0,4-1 kg/t nach Davids-Lange 1986). Kühlwasser ist aus der abgeführten Abwärme bei einer Temperaturerhöhung von 10°C abgeschätzt worden. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 303% Produkt: Grundstoffe-Chemie
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 56 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 5 |
| Förderprogramm | 42 |
| Text | 8 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 8 |
| offen | 42 |
| unbekannt | 6 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 51 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 6 |
| Datei | 6 |
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| Webseite | 3 |
| Topic | Count |
|---|---|
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