Welche klassischen thermochemischen/physikalischen Prozesse gibt es?
Thermochemische Prozesse können mit Wärmezufuhr sowie zusätzlichem Sauerstoff bzw. Wasser ablaufen. Wie lauten die jeweiligen Prozesse und in welchem Bereich liegt lambda?
Welche Ziele werden durch die Verwendung von Alternativen Brennstoffen (AB) in der Abfallwirtschaft und welche in der Zementindustrie verfolgt?
Abfallwirtschaft:
Verringerung Sickerwssser-/Methanemissionen aus Deponien
Erreichung hohe Energieeffizienz
Ressourcenschutz durch Recycling und energetische Verwertung
Verringerung der Abfallmenge
Zementindustrie:
geringeres THG-Potential
Einsparung von Energiekosten durch Brennprozess
Ressourcenschutz durch Einsatz von alternativen Brenn- und Rohstoffen
Wie viel Zement wird jährlich hergestellt und welche Länder produzieren am meisten?
Stand 2021: 4,4 Billionen Tonnen!
China, Korea, Japan —> zusammen mehr als Hälfte der Gesamtzementproduktion
Wie hoch ist der Anteil an fossilen und alternativen Brennstoffen in der Zementindustrie in Deutschland?
fossil: ca. 35 %
alternativ: ca. 65 %
Wie ist der grundlegende Prozess bei der Herstellung von Zement?
(Woraus besteht Portlandzement?)
Aufbereitung der Rohstoffe
chemische Umwandlung (hier Einsatz von ABs)
Mahlen
Lagern
Abfüllen
Portlandzement: Vermahlung von Gips (bzw. Anhydrit) und Klinker
—> Klinker ist großes Problem
Wie sieht eine Anlage zur Zementherstellung aus?
Und wo werden welche Ersatzbrennstoffe eingesetzt?
Zyklonvorwärmer:
Abgas/Rohgas verlässt zwischen 300-400 °C
Rohmehl vorgewärmt auf ca. 650 °C
Calcinator und Calcinatorfeuerung:
850 °C: gut für Entsäuerung
—> vollständige Verbrennung der Brennstoffe muss erfolgen + Gas-/Feststoffgemisch intensiv durchmischen
Ofeneinlauf und Ofenlauffeuerung:
Restentsäuerung des Heißmehls
in Ofenlauffeuerung kann bis zu 30% der insgesamt benötigten Brennstoffenergie aufgegeben werden
Drehofen und Drehofenfeuerung:
Entstehung des Portlandzementklinkers
—> Aufwärmung Rohmehl auf 1450°C
Klinkerkühler:
Kühlung mit Umgebungstemp., Temp. abh. von gewünschter Qualität
Nutzung der ca. 1000°C Klinkerluft als Sekundärluft im Drehofen bzw. Tertiärluft im Calcinator
Was ist das Problem bei Gips?
Entstehung von Schwefel
Von welchem Verfahrensschritt der Abfallbehandlung werden Stoffe als alternative Brennstoffe in der Zementindustrie genutzt?
Welche Ziele müssen bei der Abfallbehandlung erreicht werden für AB für die Zementindustrie?
Vervollständige…
Wie kann die Masse der substituierten Kohle durch AB berechnet werden?
Berechne die Nettogutschriften für folgende Annahmen:
Wodurch entstehen bei der Zementproduktion die meisten CO2-Emissionen?
Wie kann CO2 reduziert werden bei der Zementherstellung?
Was muss nun also in der Zementindustrie umgesetzt werden?
Geringes Klinker-Zement-Verhältnis
Einsatz AB (möglichst biomassenbasiert)
Integration und Entwicklung neuer Technologien (bspw. Kohlenstoffspeicherung)
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