Tätigkeitsbericht /Activity Report 2011/2012 - BFI.de

Energy and Resources | Resource Technologies
Beim Einsatz betrieblicher Spülwässer zeigte sich,
dass Säuredampf die Membran passieren kann, so
dass ein Leitfähigkeitsanstieg im Permeat erfolgt
und damit die Effektivität der Spülwasseraufbereitung
beeinflusst wird. Ggf. müsste daher das
verbrauchte Spülwasser vor der Behandlung mittels
Membrandestillation neutralisiert werden.
Bei der Gefrierkonzentration wird das belastete
Spülwasser auf Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes
abgekühlt. Dadurch bildet sich salzfreies Eis
im Spülwasser. Bei optimaler Prozessführung kann
das Eis in hoher Reinheit erzeugt und anschließend
vom verbleibenden Spülwasser abgetrennt werden.
Das verbleibende Spülwasser soll dabei idealer
Weise so hoch aufkonzentriert werden, dass es
in den Beizprozess zurückgeführt bzw. in einer
angeschlossenen Regeneration behandelt werden
kann. Somit ist es möglich, mit dem Prozess der
Gefrierkonzentration eine vollständige Kreislaufschließung
ohne Reststoffe zu ermöglichen. Eine
Ressourcenschonung wird nicht nur im Bereich des
Spülwassers sondern auch im Bereich der Frischsäuren
erreicht.
Im Rahmen des Projektes wurden Laborversuche
zur Auswahl einer geeigneten Wärmetauschergeometrie
durchgeführt. Darauf aufbauend wird
aktuell eine Demonstrationsanlage entwickelt, die
ein Gefrieren des Eises und dessen Abtrennung
realisiert. Gleichzeitig werden insbesondere die
Steuer- und Regelparameter des Kühlaggregates
optimiert.
Die Laborversuche an unterschiedlichen Wärmetauschergeometrien
zeigten, dass eine deutliche
Abreicherung von Ionen im Eis möglich ist. Mit
einer Leitfähigkeit von ca. 3 mS/cm, wie sie bei
einem Temperaturgradienten von 0,05 °C/min
erreicht wurde, ist in einer mehrstufigen Spüle
der Einsatz in der Zwischenspüle möglich. In der
Endspüle wird jedoch zumeist ein Zielwert von
0,1 mS/cm gewünscht. Eine Optimierung wird an
der Technikumsanlage durch die Anpassung der
Prozessführung sowie der Reglerparameter erfolgen.
When rinsing water from industrial sources
was used, it was found that acid vapours can
pass through the membrane, resulting in higher
conductivity of the permeate and thus diminishing
the effectiveness of the rinsing water treatment.
The used rinsing water may have to be neutralised
before membrane distillation treatment.
In the case of freeze concentration, the
contaminated rinsing water is cooled to a temperature
below the freezing point. This results in the
formation of a nearly salt-free ice in the rinsing
water. If the process is properly controlled, it
is possible to produce ice with a high degree of
purity which can then be separated out from the
remaining rinsing water. Ideally, the remaining
rinsing water should be reconcentrated to an
extent that it can be returned to the pickling
process or treated in an associated regeneration
plant. The freeze concentration process thus makes
it possible to operate a closed loop without any
residual substances. This conserves resources
not only at the rinsing water level but also as
regards the fresh acids.
In the course of the project, lab tests were
conducted to select an appropriate heat exchanger
geometry. Building on this, a demonstration unit
is now being developed which will allow freezing
of the ice and its recovery. At the same time,
the control and regulating parameters of the
refrigeration unit are being optimised.
Laboratory testing of different heat exchanger
geometries showed that it is possible to significantly
reduce the concentration of ions in the
ice. With a conductivity of approx. 3 mS/cm,
as achieved with a temperature gradient of
0.05 °C/min, the resulting water could be used
in the intermediate rinse of a multistage rinsing
cascade. In the final rinse, the target value is usually
0.1 mS/cm. The pilot plant will be refined still
further by adapting the process control system
and the controller parameters.
Weiterentwicklung der AOX-Messtechnik in
wässrigen Proben und an Rohstoffen zur
Vermeidung von Fehlmessungen
In den Industrien des produzierenden Gewerbes
fallen Abwasserströme an, die adsorbierbare organisch
gebundene Halogene (AOX) enthalten, die
vor der Ableitung kostenintensiv behandelt bzw.
© VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH
Further development of AOX measuring
technology for aqueous samples and for raw
materials to avoid measurement errors
Major production industries generate waste
water streams that contain adsorbable organically
bound halogens or halides (AOX) and have to be
treated at great expense before being discharged
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