Untersuchung und Optimierung katalytischer Verfahren zur Minderung von Kohlenmonoxid und organischen Komponenten im Abgas von Drehofenanlagen der Zementindustrie

In den beiden in der deutschen Zementindustrie betriebenen SCR-Anlagen werden ausschließlich Katalysatoren zur Minderung von NOx-Emissionen eingesetzt. Spezielle Oxidationskatalysatoren zur Minderung von CO und organischen Komponenten im Drehofenabgas wurden bislang nur im Rahmen weniger begrenzter Vorversuche an zwei Versuchsanlagen in Österreich sowie an einer Versuchsanlage in Deutschland getestet, die allesamt nicht erfolgreich verliefen.

Im Rahmen dieses IGF-Vorhabens wurden in Zusammenarbeit des Forschungsinstituts der Zementindustrie (FIZ) und des Instituts für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik der TU Clausthal (ICVT) gezielte Untersuchungen zur katalytischen Minderung von CO und organischen Komponenten im Drehofenabgas von Zementanlagen durchgeführt. Dabei wurden neben DeNOx-Standardkatalysatoren insbesondere auch am Markt verfügbare Oxidationskatalysatoren untersucht und verglichen. Sowohl im Labormaßstab als auch in einer an eine industrielle Ofenanlage angebauten Versuchsanlage wurde systematisch untersucht, welche Abgasrandbedingungen und -zusammensetzung die Oxidationswirkung der Katalysatoren einschränken.

Die Ergebnisse zeigen, dass eine Minderung organischer Abgasbestandteile mit typischerweise in SCR-Anlagen eingesetzten Katalysatoren möglich ist, jedoch eine unvollständige Oxidation zu einer entsprechenden Erhöhung der CO-Konzentration führt. Hinsichtlich des Einsatzes von Oxidationskatalysatoren konnten wichtige Erkenntnisse bezüglich ihrer Wirkungsweise gewonnen werden. Ein Betrieb der Oxidationskatalysatoren bei einer Temperatur deutlich höher als die für einen Tail-End-Betrieb üblichen Betriebstemperatur und ein NH3-freies Abgas, z. B. als letzte Lage eines SCR-Katalysators, könnten zukünftig einen dauerhaften Betrieb ermöglichen, sofern langfristige Auswirkungen durch die Abgase von Zementdehrohrofenanlagen in weiteren Untersuchungen ausgeschlossen werden können.

Förderer

Das IGF-Vorhaben 17364 N der Forschungsvereinigung 
VDZ gGmbH wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt

Dr. Volker Hoenig

Dr. Volker Hoenig

Tel.: (0211) 45 78-254

Fax: (0211) 45 78-400

Projektzeitraum

02/2012 - 07/2014

Veröffentlichungen

Forschungsergebnisse

Projektpartner

ICVT (TU Clausthal)