Basierend auf den energetischen Untersuchungen im Rahmen des BMFT-Projektes 03389230 'Solarer Aufwindtrockner' werden in dieser Arbeit die bei der Trocknung von landwirtschaftlichen Produktion stattfindenen Waerme- und Stofftransportphaenomene analysiert. Mit einem Schalenmodell fuer den Einzelkoerper unter Beruecksichtigung der Schrumpfung und anderer produktrelevanter Vorgaenge (zB Verhornung) werden die Trocknungsvorgaenge auch fuer Schichten und Haufwerke im Rahmen eines Simulationsmodells untersucht. Die theoretischen Untersuchungen stuetzen sich dabei auf Experimente, so dass eine Ueberpruefung der rechnerischen Ergebnisse moeglich ist. Diese Arbeiten werden gemeinsam mit Prof Bansal, Leiter der Solar Energy Group des Indian Institute of Technology (IIT) in Delhi/Indien, durchgefuehrt und vom Internationalen Buero der KFA Juelich gefoerdert.
Zement wird mit Hilfe des Trocken- oder Nassverfahrens im Drehrohrofen hergestellt. Beim Nassverfahren ist der spezifische Energiebedarf zum Brennen des Klinkers ca. 40 Prozent höher als beim Trockenverfahren, da im Gegensatz zum Trockenverfahren das feuchte Vormaterial direkt in den Drehrohrofen eingebracht wird und so das Wasser im Drehrohrofen sehr energieintensiv verdampft werden muss. Eine Möglichkeit den Energiebedarf beim Nassverfahren zu senken, ist die Verbesserung des Wärmeübergangs von den heißen Rauchgasen auf das Vormaterial im Drehrohrofen, indem im Drehofen Ketten angebracht werden. Die Ketten werden im heißen Rauchgas aufgeheizt und durch die Drehbewegung des Ofens in das kältere Vormaterial gefördert, wo sie ihre Wärme entsprechend abgeben. Dadurch sind Energieeinsparungen von rd. 15 Prozent möglich. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein mathematisches Modell, basierend auf Stoff-, Massen-, Energie- und Impulsbilanzen, zur Beschreibung des Betriebsverhaltens dieser Kettensysteme formuliert werden, um durch eine verbesserte Auslegung des Kettensystems im Drehofen den Energiebedarf und damit Umweltbelastungen und Energiekosten bei der Zementherstellung zu minimieren.
Reststoffe aus Verbrennungsanlagen (Aschen, Schlacken) sollen so aufbereitet werden, dass sie als Bauschutt deponiert oder als Baustoff verarbeitet werden koennen. Die extrahierten Schwermetalle sollen moeglichst einer Verhuettung zugefuehrt werden koennen. Das Extraktionsmittel (Salzsaeure) soll so weit als moeglich rueckgewonnen werden. Das Verfahren soll hauptsaechlich fuer Industriemuellverbrennungsanlagen mit trockener oder quasitrockener Rauchgasreinigung ausgelegt werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Wirbelschichtverbrennungsanlagen. Hausmuellverbrennungsanlagen mit zweistufiger Nasswaesche sind durch das Projekt 'Weiterverarbeitung von festen Rueckstaenden aus Muellverbrennungsanlagen', DI. Zechner, abgedeckt. Ziel des vorliegenden Projektes ist also ein flexibles und vielseitiges (je nach Anforderungen des entsprechenden Landes) Verfahren fuer Aschen und Schlacken und Abfallverbrennungen, sofern keine nasse Rauchgasreinigung nachgeschaltet ist.
Forschungsziel: - Markteinführung und Produktion solarer Trocknungsanlagen in Brasilien Methoden: - Erarbeitung eines technischen Anforderungskatalogs für Trocknungsanlagen o Ermittlung von Marktpotential, sozioökonomischen Rahmenbedingungen und Wirtschaftlichkeit - Ableitung einer Umsetzungsstrategie Ergebnisse: o Identifikation der Zielgruppen - Erarbeitung einer Umsetzungsstrategie für die Trocknung tropischer Früchte.
Zusatz reduzierender Gase zum Rauchgas mit dem Ziel der Umsetzung zu elementarem Schwefel am Kontakt im Festbett oder in der Wirbelschicht bei 150-350 Grad C. unter Normaldruck: Entfernung des Schwefels in trockenen Abscheidern oder durch ein wasserfreies Waschmittel mit niedrigem Dampfdruck. Vorteile: Anstelle von Gips faellt nur 1/10 bis 1/5 der Masse an verwendbarem Schwefel an: Das Rauchgas muss nicht wiederaufgeheizt werden. Problem: Vermeidung der Emission anderer Bestandteile wie Carbonyl-Sulfid oder Schwefelwasserstoff.