Experimentelle Untersuchung zur Abscheidung von SO2 mittels Meerwassers in Absorptionskolonnen

Florian Winder

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Gegenwärtig nutzen Hochseeschifffe meist schwefelhaltiges Schweröl als Treibstoff. Bei dessen Verbrennung wird gesundheits- und umweltschädigendes Schwefeldioxid (SO2) gebildet. Mit Anfang des Jahres 2020 wurde aufgrund des MARPOL-Übereinkommens der International Maritime Organisation der maximal erlaubte Schwefelgehalt in Schiffsabgasen auf 0,5 % (m/m) gesenkt. Aus diesem Grund werden Rauchgasentschwefelungsanlagen nachgerüstet, wobei in vielen Fällen gepackte Absorptionskolonnen mit Meerwasser als Waschflüssigkeit verwendet werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Abscheidung von SO2 in Meerwasser mit Absorptionskolonnen bei verschiedenen Wasserzusammensetzungen (Salinität und Alkalinität) und Betriebszuständen experimentell untersucht. Hierfür werden an zwei Versuchsständen Stofftransportmessungen mit Kolonnen unterschiedlichen Durchmessers (DN150 und DN450) durchgeführt. Die Messdaten dieser experimentellen Untersuchung werden mit Vorhersagen vorhandener Modelle zur Berechnung der Abscheidung verglichen. Aus Untersuchungen mit fünf verschiedenen strukturierten Packungen geht hervor, dass mit steigender Salinität und Alkalinität in der Waschflüssigkeit die SO2-Abscheidung verbessert wird. Dabei wurde festgestellt, dass eine Verdoppelung der Alkalinität von 0 mmol/l bis 2,5 mmol/l zu einer Erhöhung der Abscheidung um 27,1% führt; eine Erhöhung der Salinität von 0 g/kg auf 33 g/kg hat eine Erhöhung der Abscheidung um 17,5% zur Folge. Eine Erhöhung des L/G-Verhältnis führt bei jeder Waschwasserzusammensetzung zu einer Verbesserung der Abscheidung. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit konnte ein Beitrag zum besseren Verständnis des Absorptionssystems SO2/Meerwasser geleistet werden. Dadurch sollen in der Zukunft Effizienzsteigerungen bei der Abgasentschwefelung auf Hochseeschiffen bewirkt werden.
Titel in ÜbersetzungExperimental inquiry on seawater flue gas desulfurization in absorption columns
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Lehner, Markus, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung1 Juli 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2022

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • thermische Verfahrenstechnik
  • Abgasreinigung
  • Entschwefelung
  • Absorption
  • Packungskolonnen

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