TY - THES

T1 - Untersuchung des thermischen Trocknungseffektes bei der Zerkleinerung von festen Ersatzbrennstoffen im Zerkleinerungsaggregat RocketMill®

AU - Salbrechter, Katrin

N1 - gesperrt bis 15-03-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Um den Einsatz von Primärrohstoffen zur Energieerzeugung und die damit verbundenen CO2- Emissionen und Kosten zu minimieren, werden Ersatzbrennstoffe (EBS) in den energieintensiven Industrien wie z.B. der Zementindustrie in Österreich eingesetzt. Für den Einsatz am Hauptbrenner des Zementdrehrohrofens müssen die festen Ersatzbrennstoffe zerkleinert werden. Ein probates Zerkleinerungsaggregat zu diesem Zwecke ist die RocketMill® 2.50 double der A TEC Production and Service GmbH. Die betrachtete Doppelkammer- Kettenmühle hat zu eigen, dass aufgrund des für die Unterstützung des Partikelaustrags verwendeten Luftstroms neben der Zerkleinerung auch eine Trocknung der aufgegebenen Ersatzbrennstoffe vermutet wird. Diese Masterarbeit setzt sich folglich zum Ziel den besagten Trocknungseffekt zu analysieren, mittels Anlagenbilanzierung (Massen- und Energiebilanz) zu quantifizieren und Einflüsse durch die unterschiedliche stoffliche Zusammensetzung der Ersatzbrennstoffe aufzuzeigen. Für die Bilanzierung der Anlage werden Messreihen, begleitet durch Probenahmen am Anlagenstandort Wiener Neustadt, durchgeführt, um die vorherrschenden Betriebsparameter zu ermitteln. Unterschiedliche Ersatzbrennstoffzusammensetzungen werden zusätzlich in einem eigens dafür angefertigten Laboraufbau auf deren Trocknungsverhalten und -dauer untersucht. Die Bilanzierungsergebnisse bekräftigen eine zusätzliche Trocknung der zerkleinerten Ersatzbrennstoffe in der Doppelkammer- Kettenmühle RocketMill®. Der erfolgte Ansatz einer Quantifizierung stellt eine erste Abschätzung dar, wodurch die Basis für die Formulierung weiterer Forschungsfragen für eine detailliertere Betrachtung geschaffen wurde. Die Einschränkung der Feuchteuntersuchung von zu großen Korngrößenfraktionen im Labor erforderte teilweise die Zuhilfenahme spezifischer Literaturwerte gewisser Inputmaterialien. In Folge dessen bleibt eine gewisse Unsicherheit, ob die verwendeten Literaturwerte die Realität zuverlässig abbilden. Die Untersuchungen im Labortrockner zeigen, dass mit zunehmendem Anteil an biogenen Materialien wie Papier, Karton oder Holz die Trocknungsgeschwindigkeit geringer ist und die Trocknungsdauer sowie die erzielte Restfeuchte steigt. Alle untersuchten Fraktionen zeigen aufgrund des vorhandenen Papier- und Kartonanteils einen hygroskopischen Charakter, wobei dieser mit zunehmendem Kunststoffanteil abnimmt.

AB - Um den Einsatz von Primärrohstoffen zur Energieerzeugung und die damit verbundenen CO2- Emissionen und Kosten zu minimieren, werden Ersatzbrennstoffe (EBS) in den energieintensiven Industrien wie z.B. der Zementindustrie in Österreich eingesetzt. Für den Einsatz am Hauptbrenner des Zementdrehrohrofens müssen die festen Ersatzbrennstoffe zerkleinert werden. Ein probates Zerkleinerungsaggregat zu diesem Zwecke ist die RocketMill® 2.50 double der A TEC Production and Service GmbH. Die betrachtete Doppelkammer- Kettenmühle hat zu eigen, dass aufgrund des für die Unterstützung des Partikelaustrags verwendeten Luftstroms neben der Zerkleinerung auch eine Trocknung der aufgegebenen Ersatzbrennstoffe vermutet wird. Diese Masterarbeit setzt sich folglich zum Ziel den besagten Trocknungseffekt zu analysieren, mittels Anlagenbilanzierung (Massen- und Energiebilanz) zu quantifizieren und Einflüsse durch die unterschiedliche stoffliche Zusammensetzung der Ersatzbrennstoffe aufzuzeigen. Für die Bilanzierung der Anlage werden Messreihen, begleitet durch Probenahmen am Anlagenstandort Wiener Neustadt, durchgeführt, um die vorherrschenden Betriebsparameter zu ermitteln. Unterschiedliche Ersatzbrennstoffzusammensetzungen werden zusätzlich in einem eigens dafür angefertigten Laboraufbau auf deren Trocknungsverhalten und -dauer untersucht. Die Bilanzierungsergebnisse bekräftigen eine zusätzliche Trocknung der zerkleinerten Ersatzbrennstoffe in der Doppelkammer- Kettenmühle RocketMill®. Der erfolgte Ansatz einer Quantifizierung stellt eine erste Abschätzung dar, wodurch die Basis für die Formulierung weiterer Forschungsfragen für eine detailliertere Betrachtung geschaffen wurde. Die Einschränkung der Feuchteuntersuchung von zu großen Korngrößenfraktionen im Labor erforderte teilweise die Zuhilfenahme spezifischer Literaturwerte gewisser Inputmaterialien. In Folge dessen bleibt eine gewisse Unsicherheit, ob die verwendeten Literaturwerte die Realität zuverlässig abbilden. Die Untersuchungen im Labortrockner zeigen, dass mit zunehmendem Anteil an biogenen Materialien wie Papier, Karton oder Holz die Trocknungsgeschwindigkeit geringer ist und die Trocknungsdauer sowie die erzielte Restfeuchte steigt. Alle untersuchten Fraktionen zeigen aufgrund des vorhandenen Papier- und Kartonanteils einen hygroskopischen Charakter, wobei dieser mit zunehmendem Kunststoffanteil abnimmt.

KW - feste Ersatzbrennstoffe

KW - Einsatzgebiete von Ersatzbrennstoffen

KW - Trocknungsmechanismen

KW - hygrokskopische und nicht-hygroskopische Güter

KW - Kettenmühle

KW - Bilanzierung

KW - solid recovered fuels

KW - fields of application of solid recovered fuels

KW - drying mechanisms

KW - hygroscopic and non-hygroscopic goods

KW - chain mill

KW - balances

M3 - Masterarbeit

ER -