Abgasreinigung mit einem radial durchströmten regenerativen Schüttschichtwärmeübertrager – Kombination von thermischer Nachverbrennung und integrierter Staubabscheidung

Um Abgase zu reinigen, die mit Partikeln und flüchtigen organischen Verbindungen belastet sind, werden überwiegend Filter zur Entstaubung sowie thermische Oxidationsverfahren zur Umwandlung der flüchtigen Schadstoffe in gasförmige Produkte eingesetzt. Bislang ist am Markt kein System verfügbar, das die beiden etablierten Verfahrensschritte in einem Aggregat kombiniert. Ein kompakteres aber ebenso effektives, quasieinstufiges Reinigungssystem kann den Aufwand für die mehrstufige Abgasreinigung reduzieren.Die vorliegende Arbeit befasst sich deshalb mit der Entwicklung und Erprobung eines alternativen Abgasreinigungssystems. Als Grundlage dient das Prinzip des regenerativen Schüttschichtwärmeübertragers mit radialer Durchströmung. Dazu wurden geeignete Schüttgutmaterialien untersucht und dabei die Parameter experimentell bestimmt, welche die Funktionalität erheblich beeinflussen. In einem Berechnungsprogramm für die numerische Strömungssimulation wurde ein instationär quasizweidimensionales Modell erstellt, in welchem das Schüttungsbett als ein parallel durchströmtes Leitungssystem definiert wird. Dadurch lassen sich die thermo- und fluiddynamischen Prozesse der instationären Strömung höhenabhängig vereinfacht beschreiben. Gegenüber komplexeren Simulationsmethoden bietet dies den Vorteil, dass mit relativ geringem Aufwand eine näherungsweise Systemauslegung für die praktische Anwendung nutzbar ist. Um die Eignung des neuen Verfahrens erstmalig testen zu können, wurde eine Technikumsanlage für Volumenströme bis zu 2.000 m³i.N./h entwickelt, aufgebaut und erprobt. Anhand bisheriger Erkenntnisse ist diese für die Abgasreinigung geeignet. Für eine verbesserte Funktionalität der Anlagentechnik sind Optimierungen und weitergehende Untersuchungen vorzunehmen.