Rauchgasreinigung - Axpo-Holz

Trockensorptionsverfahren
unterschritten wird und eine Kondensation des Wasserdampfs stattfinden kann. Eine
Reagenzeindüsung in diesem Bereich bewirkt dann, dass die eingedüsten
Kalkhydratpartikeln als Kondensationskeime wirken können und dadurch schnell
Hydrathüllen ausgebildet werden. Die relative Rauchgasfeuchte kann des Weiteren durch
Eindüsung von Wasser oder von Sattdampf angehoben werden. Während Wasser direkt in
den Rauchgasstrom eingedüst wird, erfolgt die Dampfeindüsung direkt in den relativ kühlen
Förderluftstrom synchron mit der Sorbenseindüsung. Werden derartige Massnahmen zur
Verbesserung der Reaktionsbedingungen umgesetzt, spricht man von einer konditionierten
Trockensorption.
Auch die chemischen Eigenschaften der Reaktionsprodukte beeinflussen die Ausbildung
einer Hydrathülle. Beispielsweise hat das Calciumchlorid, das aus der Reaktion zwischen
HCl und Ca(OH)2 entsteht, stark hygroskopische Eigenschaften. In dem für die konditionierte
Trockensorption üblichen Temperaturbereich von 130 bis 150°C liegt es als Dihydrat vor.
Insofern kann die Anwesenheit von Chlorwasserstoff im Rauchgas die Abscheidung von
anderen Schadgasen wegen der Bildung von CaCl2 sogar verbessern. Dieser Effekt konnte
insbesondere bei der Abscheidung von Schwefeldioxid beobachtet werden.
Für den Betreiber eines Holzkraftwerks ist der jährliche Bedarf an Sorptionsmittel von
grossem Interesse, da sich sowohl die Beschaffung aber auch die Entsorgung des
Sorptionsmittels in den Betriebskosten niederschlägt. Der stöchiometrische Faktor, der den
erforderlichen Überschuss an Sorptionsmittel bezogen auf die Schadgaskonzentration im
Rohgas angibt, ist meist wegen fehlender Rohgasdaten nur wenig hilfreich. Zielführender für
den Betreiber einer Anlage ist eine Information zum Sorbensbedarf im Verhältnis zur
Brennstoffmenge. Aus den Betriebsdaten von 26 Holzkraftwerken mit einem jährlichen
Brennstoffbedarf von insgesamt ca. 2 Mio. Tonnen Holz wurde der Bedarf an Sorptionsmittel
in Kilogramm pro Tonne Holz ermittelt 10 . Es wurden sowohl Holzkraftwerke mit Rost- als
auch mit Wirbelschichtfeuerung ausgewertet, deren Trockensorptionsanlagen mit
herkömmlichem aber auch mit reaktivem Kalkhydrat betrieben wurden. Das Ergebnis dieser
Erhebung ist in Abbildung 17 veranschaulicht. Es stellte sich heraus, dass bei Einsatz von
Altholz der Qualität AI/AII generell ein niedrigerer Sorbensbedarf notwendig ist als bei
Einsatz von AI–AIV-Holz. Auch die Streuung der Werte war bei den mit AI/AII-Holz
gefeuerten Anlagen weitaus geringer, was auf den gleichmässigeren und geringeren
Schadstoffeintrag zurückgeführt wurde. Bei Rostfeuerungen, die mit Altholz der Qualität AI –
AIV gefeuert werden, lag der Kalkhydratverbrauch im Mittel bei 9.2 kg pro Tonne Holz. Die
Verbrauchsdaten der einzelnen Anlagen streuten jedoch sehr stark. Durch den Einsatz von
reaktivem Kalkhydrat konnte im Mittel der untersuchten Anlagen der Verbrauch bis auf 4.8
kg/t Holz beträchtlich reduziert werden.
10 D. Walter, M. Sindram: Rauchgasreinigung an Biomassekraftwerken – ein trockenes Thema.
Rheinkalk GmbH, Wülfrath
Dr.-Ing. Markus Franz | Rauchgasreinigung 30