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Neues Gasanalysegerät zur kontinuierlichen selektiven Bestimmung von Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid und Chlorwasserstoff

Mit dem Mikrogas TE Analysator der Wösthoff Messtechnik GmbH mit Sitz in Bochum, finanziert über die EuroNorm GmbH, können die brennstoff- oder rohstoffbedingten Schadgase Schwefeldioxid (SO2) Schwefeltrioxid (SO3) und Chlorwasserstoffe (HCl) im Abgas eines Ofens kontinuierlich analysiert werden. Die TA-Luft fordert unter anderem die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte dieser gasförmigen anorganischen Stoffe zur Vorsorge von schädlichen Umwelteinwirkungen. Diese Anforderungen gelten für alle in Deutschland zugelassenen Anlagen, wenn nicht anderweitig konkrete Regelungen für eine Anlagenart getroffen wurden. Durch den neuen Analysator lassen sich sowohl Schwefeloxide als auch Chlorwasserstoffe während des Ziegelbrandes im Abgas eines Laborofens als auch im Rauchgas eines Ziegelwerks kontinuierlich nasschemisch bestimmen.

Bei einem Laborversuch werden extra hergestellte Probekörper oder kleine Teilstücke aus ungebrannten Originalprodukten eingesetzt. Die Emissionsgase, die während des Brennprozesses entstehen, werden mit Hilfe einer Schlauchpumpe gemeinsam mit einer Absorptionslösung von einem Nassentnahmekopf zur Elektrodenmessstrecke der Messzelle gesaugt. In diesem Schritt reagiert beispielsweise das angesaugte Schwefeldioxid mit dem in der Prüflösung vorhandenen Wasserstoffperoxid zur Schwefelsäure. Die Leitfähigkeitsänderung durch die entstehende Schwefel- beziehungsweise Salzsäure ist ein Maß für die im Probengas enthaltene Schwefeldioxid-, Schwefeltrioxid- und Chlorwasserstoffkonzentration. Vor der Elektrodenmessstrecke wird das angesaugte Probengas von der Absorptionslösung abgeschieden.

 

Änderungen im Brennprozess werden sofort erkannt

Durch die kontinuierliche Messung und die zuzuordnende Brennkurve können die auftretenden Emissionen direkt dem Temperaturbereich zugeordnet werden, in dem sie auftreten. Auf diesem Weg können detailliertere Informationen über entstehende Schadgase analysiert werden. Bild 2 veranschaulicht beispielhaft die Ergebnisse der im Labor gemessenen Schwefeloxidkonzentrationen eines Probekörpers. Die orange Kurve zeigt den Temperaturverlauf der Probe. Die blaue Kurve zeigt die austretenden Schwefeloxidmengen in mg/m³. Durch die kontinuierliche Analyse ist zunächst im niedrigeren Temperaturbereich die Pyritzersetzung mit einem kleineren Peak zu beobachten, bevor im Anschluss die Gipszersetzung bei über 800 °C beginnt. Die graue Kurve gibt die Summe der ausgetriebenen Schwefeloxidkonzentrationen in mg/kg Probengewicht an. Die kontinuierliche Messung von Chlorwasserstoff ist ebenfalls möglich.

Darüber hinaus bietet der Mikrogas TE Analysator die Möglichkeit Schadgase direkt im Ziegelwerk (Großversuch) aufzuzeigen, sodass verschiedenste Änderungen im Brennprozess und deren Auswirkung auf die Emissionsgase sofort erkannt werden können. So können beispielsweise die Auswirkungen geänderter Produktionsleistung oder veränderter Rohstoffmischungen auf die Emissionsgase schnell und detailliert analysiert werden. Durch die Mobilität des Geräts lassen sich nicht nur im Labor, sondern auch im Ziegelwerk problemlos, auch an verschiedenen Messstellen, Analysen durchführen.

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