ISBN 978-3-8439-0607-4

978-3-8439-0607-4, Reihe Verfahrenstechnik

Boris Terje Kohnen
Analyse und Optimierung der Rauchgasreinigung an einem Stahlkonverter

169 Seiten, Dissertation Technische Universität Dortmund (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Umweltbelastungen durch emittierte Stäube stellen eine große Herausforderung an die Abgasreinigung auch noch der heutigen Zeit dar. Der hauptsächlich bei Industrieprozessen anfallende Staub kann in zwei Klassen unterteilt werden: Grobstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser > 10 µm und Feinstaub mit < 10 µm. Diese Stäube belasten nicht nur die Umwelt, sondern können beim Menschen gesundheitliche Problemen verursachen.

Die Konvertierung von Roheisen zu Stahl geht mit einer großen Staubentwicklung einher. Von daher ist es nicht nur wünschenswert, sondern auch gesetzlich verpflichtend, die in die Umwelt gelangende Staubmenge möglichst gering, mindestens aber unter dem gesetzlichen Grenzwert von 50 mg/Nm³ zu halten.

Hierzu werden üblicherweise zwei unterschiedliche Reinigungsapparate eingesetzt, wie dies auch bei der hier untersuchten Großanlage der Fall ist. Das aus dem Konverter austretende staubbeladene Heißgas wird zunächst in einen Abhitzekessel gesaugt, abgekühlt und im ersten Reinigungsschritt dem Nasswäscher zugeführt. Das so vorgereinigte Gas wird weiter in ein Nasselektrofilter geleitet und erst danach über einen Kamin in die Umwelt entlassen.

Steigende Anforderungen des Gesetzgebers, ein erhöhtes Umweltbewusstsein und der Wunsch nach Minimierung von Wertstaubverlusten sind die Hauptgründe dafür, die beiden Reinigungsapparate zu analysieren und zu optimieren. Zu diesem Zweck wird in der vorliegenden Arbeit der gesamte Reinigungsprozess untersucht. Ziel ist es, die Staubemission für den zukunftssicheren und umweltschonenden Betrieb der Anlage zu verringern. Zur Visualisierung und Analyse der Vorgänge werden Experimente an einem Acrylglasmodell der gesamten Anlage durchgeführt. Darüber hinaus werden, basierend auf diesen Experimenten und Simulationen, Betriebserprobungen der vielversprechendsten Optimierungsvorschläge durchgeführt.

Durch die Untersuchungen im Technikumsmaßstab und die Auswertung von neu erschlossenen Betriebsdaten kann für den Nasswäscher ein erhöhtes Optimierungspotential festgestellt werden. Deshalb werden Betriebserprobungen in erster Linie am Nasswäscher durchgeführt. Durch eine gezielte Veränderung der Anordnung und Anzahl der Sprühdüsen wird eine Verbesserung der Abscheideleistung von mehr als 15% erreicht. Darüber hinaus werden weitere Optimierungsvorschläge erarbeitet, die in der kommenden Zeit im Betrieb erprobt werden sollen.