Ursachen und Vermeidung brennbarer Anbackungen im Abgassystem von Tunnelöfen
Forschungsprojekt der Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e.V. (FGZ)
Projektnummer
AiF 14838 N
Projektförderer
BMWi über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF)
Durchführung
Institut für Ziegelforschung Essen e.V. (IZF)
Projektleiterin
Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel
1 Hintergrund
Beim finalen Brennprozess der Ziegelrohlinge im Tunnelofen werden die auf Tunnelofenwagen einfahrenden Rohlinge im Gegenstrom durch heißes Abgas aufgeheizt, das dabei selbst gekühlt wird. Bei Rohlingstemperaturen zwischen 150 °C und 450 °C erfolgt eine quasi pyrolytische Behandlung der organischen Porosierungsmittel unter Bildung von Schwelgasen. Hierbei handelt es sich um organische Kohlenstoffverbindungen, die durch die Pyrolyse aus den Porosierungsmitteln oder auch aus den natürlichen organischen Bestandteilen des Ziegelrohstoffs austreten. Je nach Temperaturdifferenz zwischen heißem Abgas und den Rohlingen wird ein Teil des Schwelgases im Ofen verbrannt, der Rest gelangt unverbrannt in kältere Bereiche des Ofens und ins Abgassystem, in dem je nach Temperatur die Gefahr der Kondensation und damit von brennbaren Anbackungen an den Rohrwänden, dem Ventilator oder anderen Einbauten besteht. Das aus dem Ofen abgesaugte Rauchgas wird ansonsten in der nach geschalteten regenerativen Rauchgasnachverbrennung gereinigt.
2 Ziel
Dabei sollten die Bedingungen erarbeitet werden, die es erlauben, einen möglichst großen Anteil der aus den Rohlingen ausgetragenen Organik ohne Kondensation im Rauchgassystem in die Nachverbrennung zu überführen.
3 Vorgehensweise
Hierzu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Ausschwelverhalten mit verschiedenen Rohstoffen und organischen Porosierungsmitteln und deren Mischungen durchgeführt. Weiterhin wurden die Schwelgase mit Hilfe der sogenannten simulierten Destillation, einem aus der Mineralölanalyse bekannten Verfahren, analysiert.
4 Ergebnisse
Aus den Ergebnissen kann man allgemein feststellen, dass die Zusammensetzung der Schwelgase und damit ihr Kondensationspotential in den Rohrleitungen zunächst vom verwendeten Basisrohstoff und der Aufheizgeschwindigkeit abhängen. Von entscheidender Bedeutung für die Beherrschbarkeit der Anbackungen im Abgassystem sind jedoch die Art des Porosierungsmittels und die daraus austretenden Schwelgase mit den verschiedenen Kondensationstemperaturen. Aufgrund der Höhe der Kondensationstemperaturen der verschiedenen auftretenden Kohlenwasserstoffverbindungen sind die Anbackungen nie ganz zu vermeiden, hohe Rauchgastemperaturen können sie nur vermindern.
Es handelt sich um ein Projekt der Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e.V. (FGZ). Es wurde unter der Nummer AiF 14838 N vom BMWi über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) gefördert und vom Institut für Ziegelforschung Essen e.V. (IZF) durchgeführt.
Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.
Der Schlussbericht ist 52 Seiten lang und kann gegen eine Bearbeitungsgebühr bei der Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e.V. in Berlin angefordert werden.
