Untersuchungen der Phasentrennung einer ölhaltigen Emulsion bei Abwässern aus der Kohletrocknung (engl.: Investigations of the phase separation of an oil-containing emulsion in waste water from coal drying)
Research output: Types of thesis › Bachelor thesis
Contributors
Abstract
Zur Steigerung der Effizienz braunkohlebefeuerter Kraftwerke werden Versuche zur Herstellung von vorgetrockneter Kohle in einer mehrstufigen Pilotanlage, nach dem Verfahren der Druckaufgeladenen-Dampf-Wirbelschicht-Trocknung (DDWT) durchgeführt. Bei dieser Vortrocknung der Braunkohle entstehen durch die energetische Weiternutzung\ndes entstehenden Wasserdampfes zwei Kondensate. Zum einem das so genannte Brüdenkondensat (BK) mit einem 90 %-igen Anteil am aufbereiteten Brüden und geringerem TOC-Gehalt und zum anderen das Brüdenrestgaskondensat (BRGK) mit einem Anteil von zehn Prozent und höherem TOC-Gehalt, das in der zweiten Kondensationsstufe anfällt (VPC GmbH, 2014). Dieses BRGK liegt als Zweiphasengemisch vor und bildet eine semistabile Suspension. Gegenstand der Bachelorarbeit ist die Untersuchung des BRGKs. Um beide anfallenden Kondensate, mit einem TOC von 100 bis 1.000 mg/L, im weiteren Kreislauf stofflich zu nutzen, ist es notwendig, die Organik aus dem BRGK weitgehend zu entfernen. Um eine sichere Analyse der wässrigen Phase durchführen zu können, ist eine Trennung von Öl- und Wasserphase des BRGKs vonnöten. Aufgabenstellung der Arbeit ist zu untersuchen, ob eine Beschleunigung der Phasentrennung durch chemische Zusätze erreicht werden kann. Untersuchungen zur Stabilität der Suspension und zur nun beeinflussten Phasentrennung sollen verglichen werden mit dem Ablauf der Phasentrennung bei Zusatz verschiedener Stoffe, wie zum Beispiel die Dosierung von Säuren. Salzen, Laugen, und auch organischen Additiven. Deshalb wurde innerhalb der Arbeit mit acht verschiedenen chemischen Zusätzen das Trennverhalten der Öl-in-Wasser-Emulsion (Ö/W) untersucht, zum einen nach praktisch relevanten 4 h und zum anderen am Versuchsende nach 24 h. Durch das Erstellen normierter Trübungs-Zeit-Kurven kann die vorangegangene Phasenabscheidung von Öl- und Wasserphase beschrieben werden. Zur Prüfung einer erfolgreichen Phasentrennung wurde eine Trübungsmessung vorgenommen. Abschließend wurde der Mittelwert (MW) der Originalproben des BRGKs mit Kurven unter Einfluss der chemischen Zusätze verglichen und anschließend prozentual auf die höchste Abnahmerate der Trübung geschlossen. Eine deutliche Phasentrennung nach 4 h wurde mit einfachen chemischen Zusätzen in den verwendeten Mengen nicht erreicht, trotzdem führten chemische Stoffe, wie Säuren oder Salze, zu einer deutlich höheren Abnahmerate der Trübung im Vergleich zum reinen BRGK. Nach einem Zeitraum von 24 h ergaben sich Messwerte mit höherer Wirksamkeit der chemischen Zusätze, besonders bei Verwendung von Demulgator, Salzen und Säuren. Um nach bereits kurzer Zeit eine geringere Trübung zu erreichen, wurden die zugegebenen Mengen und Konzentrationen von beispielsweise Salzen erhöht, um den pH-Wert zu verringern. In der Auswertung sollte jedoch eine Methode in wirtschaftlicher Abwägung von Nutzen und Kosten gewählt werden, da bei der Dosierung chemischer Zusätze auch Kosten für Anlieferung, Dosierung und gegeben falls wieder Entfernung aus dem aufbereiteten Kondensat anfallen und um einer Beschädigung von Materialien der Anlagenteile (Korrosion) vorzubeugen.
Details
Original language | German |
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Qualification level | Bachelor of Science |
Awarding Institution | |
Supervisors/Advisors |
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Defense Date (Date of certificate) | 9 Apr 2015 |
Publication status | Published - 2015 |
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Keywords
Research priority areas of TU Dresden
DFG Classification of Subject Areas according to Review Boards
Subject groups, research areas, subject areas according to Destatis
Sustainable Development Goals
Keywords
- Öl-in-Wasser-Emulsion, Kohletrocknung, Phasentrennung, Trübung, chemische Trennverfahren, Demulgator