Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

Anhang
Alternativ kann der Außenraummantel auch aus Edelstahl bestehen und seine Innenwand mit
einem entsprechenden Material beschichtet und geschützt werden. In dem durch die einzelnen
Wärmetauscherrohre fließenden Feed ist nur wenig Sauerstoff anwesend - bei Umgebungs-
bedingungen lösen sich 8 ppm (g g -1 ) Sauerstoff aus der Luft in Wasser [Brö-1999]. Es
können aber die für Biomasse typischen, korrosionsfördernden Ionen Cl - , SO4 2- und PO4 3- bei
neutralem oder leicht saurem pH-Wert enthalten sein. Stärker korrosiv beansprucht werden
die Rohraußenwand der Wärmetauscherrohre und die Innenwand des drucktragenden Außen-
raummantels. Bei Verbrennungen wird im Allgemeinen der organische Brennstoff mit einem
Sauerstoffüberschuss umgesetzt. So setzten z. B. Abeln et al. bei der Totaloxidation von
Toluol (550 °C, 26 MPa, 10 - 35 s) einen Überschuss von 100 % Sauerstoff ein, um den CO
Gehalt im Abgas unter 50 ppm (L L -1 ) zu senken [Abe-2001]. Im Reaktoraustrag verbleibt
somit ein Rest an Sauerstoff. In Kombination mit den bei der Totaloxidation als
Nebenprodukt gebildeten Mineralsäuren bzw. deren Salzen (bei basischem Feed oder
Zudosieren von Lauge in dem Reaktor) stellt der Reaktoraustrag vermutlich die höheren
Anforderungen an die Korrosionsstabilität des Wandmaterials.
Bei relativ niedrigviskosem Feed wie z. B. organisch belasteten Abwässern und geringer
Salzfracht sollte ein Vertauschen der Ströme, d. h. Feed durch den Außenraum und Reaktor-
austrag durch das Rohrbündel, in Hinblick auf die Materialwahl und die damit verbundenen
Kosten vorteilhaft sein. Die vom Material zu erfüllenden Aufgaben Druckresistenz (Festig-
keit) und Korrosionsresistenz werden aufgeteilt. Der Außenmantel übernimmt drucktragende
Funktion (Differenz Betriebsdruck zu Umgebungsdruck) und muss eine entsprechende
Festigkeit haben. Die Korrosivität des Reaktionsmediums ist vergleichsweise gering. Die
Rohre des Rohrbündels hingegen werden nur von dem vergleichsweise geringen Druckabfall
des Fluids belastet, sind aber extrem korrosiven Bedingungen ausgesetzt und müssen aus
einem bezüglich Sauerstoff und Mineralsäuren korrosionsresistenten Material bestehen oder
mit einem entsprechenden Liner ausgekleidet werden.
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