Thermische Bodenbehandlung in Drehrohr-Verbrennungsanlagen: Simulation und Messung
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| adam_text | Titel: Thermische Bodenbehandlung in Drehrohr-Verbrennungsanlagen
Autor: Wilbrand, Karsten
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Karsten Wilbrand, Hamburg Thermische Boden- behandlung in Drehrohr- Verbrennungsanlagen - Simulation und Messung Reihe 15 : Umwelttechnik Nr. 170
j _ Inhalt Inhaltsverzeichnis Seite Formelzeichen..................................................... VIII 1 Einleitung .........................................................1 2 Derzeitiger Stand ...................................................3 2.1 Thermische Bodenreinigung .......................................3 2.1.1 Verfahren ................................................6 2.1.2 Rauchgasreinigung.........................................8 2.1.3 Genehmigungsverfahren und gesetzliche Richtlinien .............10 2.1.4 Anlagen zur thermischen Bodenreinigung ......................12 2.2 Modellierung von Drehrohr-Anlagen ................................19 3 Ziel der Arbeit.....................................................21 4 Grundlagen der dynamischen Modellierung............................23 4.1 Struktur des Modells ............................................23 4.2 Differenzielle Erhaltungsgleichungen................................24 4.3 Lösungsverfahren ..............................................26 5 Physikalisch-mathematisches Modell des Drehrohrs ....................28 5.1 Feststofftransport im Drehrohr.....................................28 5.2 Wärmeübertragung im Drehrohr...................................31 5.2.1 Wärmeübergang durch Konvektion ...........................33 5.2.2 Wärmeübergang durch Strahlung ............................38 5.2.3 Wärmeübergang durch Leitung ..............................40 5.3 Stoffübergang im Drehrohr .......................................44 5.3.1 Trocknung...............................................44 5.3.2 Kohlenwasserstoffe .......................................48 5.3.3 Schwermetalle ...........................................50 5.4 Berechnung der thermischen Verhältnisse im Drehrohr 52
Inhalt vi_________________________________ 6 Physikalisch-mathematische Modellierung der Anlagenkomponenten 55 6.1 Rauchgasrohrleitung ............................................55 6.2 Brennkammer..................................................55 6.3 Wärmeübertrager...............................................56 6.4 Mischpunkte für Gas und Feststoff .................................57 6.5 Gebläse ......................................................57 6.6 Regler........................................................58 7 Simulationsprogramm für Drehrohranlagen ...........................60 8 Messungen an Drehrohranlagen......................................62 8.1 Messungen an einer Bodenreinigungsanlage .........................62 8.1.1 Beschreibung der Anlage ...................................62 8.1.2 Meßprogramm............................................65 8.1.3 Meßergebnisse...........................................66 8 2 Messungen an einer Kohleschlammtrocknungsanlage ..................67 8.2.1 Beschreibung der Anlage ...................................67 8.2.2 Meßprogramm............................................69 8.2.3 Meßergebnisse...........................................69 8.3 Messungen an einer Sandtrocknungsanlage..........................70 8.3.1 Beschreibung der Anlage ...................................70 8.3.2 Meßprogramm............................................72 8.3.3 Meßergebnisse...........................................72 9 Vergleich von Rechnung und Messung ................................73 9.1 Bodenreinigungsanlage ..........................................73 9.1.1 Simulationsmodell.........................................73 9.1.2 Stationärer Betrieb ........................................74 9.1.3 Instationärer Betrieb .......................................75
y|| Inha lt 9.2 Kohleschlammtrockner .......................................... 77 9.2.1 Simulationsmodell......................................... 77 9.2.2 Stationärer Betrieb ........................................ 77 9.2.3 Instationärer Betrieb....................................... 78 9.3 Sandtrockner.................................................. 79 9.3.1 Simulationsmodell......................................... 79 9.3.2 Stationärer Betrieb ........................................80 9.3.3 Instationärer Betrieb.......................................81 10 Prozeßoptimierung von Drehrohranlagen .............................83 10.1 Anwendung des Simulationsprogramms zur Prozeßoptimierung .........83 10.2 Optimierung der Bodenreinigungsanlage ...........................83 10.3 Optimierung des Kohleschlammtrockners...........................86 10.4 Optimierung des Sandtrockners ..................................88 11 Zusammenfassung ................................................93 - Tabellen ........................................................95 - Bilder 111
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