Abluft

1. Abluft Vortrag von Fabian und Mirco

2. Inhaltsverzeichnis • 1. Aus was besteht Luft? • 2. Atmung • 3. Emission/Immission • 4. Wichtige Gase • 5. Smog • 6. Abluftreinigung • 7. Abfallvernichtung • 8. Autokatalysator

3. Aus was besteht Luft?

4. Atmung • O2 bewirkt im Organismus die Oxidation (Verbrennung) von organischen Verbindungen wie Zucker, Fett und Eiweiss. • Alle Lebewesen setzen durch Atmung Energie frei, welche in Bewegung umgewandelt oder zum Aufbau neuer organischer Verbindungen im Körper benötigt wird. • C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energie

5. Wie funktioniert Atmung?

6. Emission • Als Emissionbezeichnet man das, was von einer Emissionsquelle ausgesendet wird. • Die aussendende Quelle wird als Emittent bezeichnet. • Emission = Rauch Emittent = Schornstein

7. Emission • zivilisatorische Emissionen: vom Menschen; beeinflussbar • natürliche Emissionen: von der Natur; kein Einfluss • Stoffliche Emissionen: Materie • Nichtstoffliche Emissionen: Energie

8. Immission • Immission (hineinschicken, hineinsenden) ist der Eintrag eines Stoffs in ein System. • Jede Immission ist die Folge einer vorhergehenden Emission (Austrag).

9. Grenzwerte • Emissionsgrenzwert: Wie viel darf in die Umwelt abgegeben werden? • Immissionsgrenzwert: Wie viel darf auf ein Lebewesen einwirken? • Den Grenzwerten liegen toxikologische Studien zugrunde

10. Wichtige Gase • CO2 / Treibhauseffekt • SO2 • Ozon / Ozonloch • Dioxin

11. CO2 • Kohlenstoffdioxid entsteht bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen • Kohlenstoffdioxid ist ein Treibhausgas. Es absorbiert IR, während kurzwelligere Strahlung, d.h. der größte Teil der Sonnenstrahlung, passieren kann.

12. Zahlen

13. Treibhauseffekt • Ein Leben ohne natürlichen Treibhauseffekt wäre nicht möglich. Es wäre zu kalt. • Folgen des Treibhauseffekts: Überschwemmungen, Hitze, Vegetation leidet • Andere Treibhausgase: Methan, FCKWs, Wasserdampf

14. SO2 • Eigenschaften: farbloses, stechend riechendes und sauer schmeckendes, giftiges Gas.Verursacht Husten, Atemnot oder Entzündung der Atemwege • Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von schwefelhaltigen fossilen Brennstoffen wie Kohle. S  +  O2  ----->  SO2

15. Ozon • Eigenschaften: Riecht in hohen Konzentrationen stechend-scharf bis chlorähnlich, während es in geringen Konzentrationen geruchlos ist. • Bildung in Erdnähe: NO2 + UV-Strahlung → NO + O O + O2 → O3 • Bildung in der Statosphäre: Spaltung des O2 durch UV

16. Ozonloch • Ozon, welches in der Stratosphäre gebildet wird, ist für uns lebenswichtig. Es absorbiert teilweise die UV-Strahlung der Sonne. • FCKWs stören aber denn Ozonbildungskreislauf • Es entsteht ein Ozonloch, durch welches die schädlichen UV-Strahlen auf die Erde gelangen

17. Dioxin • Dioxin: Entstehen spurenweise bei Verbrennungsvorgängen aus Kohlenstoffverbindungen und organisch oder anorganisch gebundenen Halogenen. • Durch Filter in Müllverbrennungsanlagen werden heute weniger Dioxine freigesetzt. • Extrem gefährlich

18. Smog • Wintersmog: Bei einer Interversionswetterlage wird die untere Luftschicht von der oberen abgeschirmt. Dies liegt an der höheren Dichte der kälteren Luftschicht → Vermischung wird unterdrückt • Schadstoffe wie Ruß, SO2, Staub, CO2, usw. sammeln sich in der unteren Luftschicht an und können nicht mehr entweichen. • Infolge dessen wirken diese Stoffe auf die Lebewesen.

19. Smog • Sommersmog: Stickstoffdioxid, aus Verkehr und Industrie, wird durch UV-Strahlung in Stickstoffmonoxid und ein Sauerstoffatom gespalten. Dieser atomare Sauerstoff verbindet sich mit einem Sauerstoff-Molekül zu Ozon: • NO2 + Licht( λ < 420 nm) → NO + O O + O2 → O3 • ▪ Husten ▪ Augenreizung ▪ Kopfschmerzen ▪ Lungenfunktionsstörungen

20. Abluftreinigung • Trockene Methode: Trockene Methoden werden vor allem zur Entfernung von Stäuben und feinen Nebeln (Aerosole) angewendet. • Anwendung bei: ▪ Filteranlage ▪ Elektrofilter ▪ Zyklon ▪ Adsorptiosverfahren

21. Filteranlage / Elektrofilter • Bei der Filteranlage saugt der vom Gebläse erzeugte Luftstrom den Staub und Schmutz über das Saugrohr in das Gehäuseinnere. Der Luftstrom wird direkt in den luftdurchlässigen Beutel geleitet. • Im Elektrofilter werden feinste Staubpartikel elektrostatisch aufgeladen, und so an die positive Filterwand gezogen und dann durch einen Pulverausgang herausgefiltert.

22. Zyklon / Adsorption • Der so genannte Zyklonfilter entfernt Staub und Wasser und entlastet so den eigentlichen Luftfilter. • Im Adsorptionsverfahren werden Adsorptionsmittel wie Aktivkohle zur Entfernung von gasförmigen Stoffen oder Lösungsmitteldämpfen eingesetzt. Die adsorbierten Stoffe können zum Teil wieder gewonnen und das Adsorptionsmittel wieder rezykliert werden.

23. Abluftreinigung • Nasse Methode: Durch nasse Methoden wird in so genannten Wäschern vor allem gasförmige Schadstoffe wie Halogenwasserstoffe, SO2, CO2 und Stickoxide aus der Abluft entfernt. Im Gegenstromverfahren werden die zu reinigenden Stoffe intensiv mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht, dabei werden die Schadstoffe absorbiert.

24. Abfallvernichtung • Kehrichtverbrennung • Wirbelschichtverbrennung • Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor • Pyrolyseanlagen

25. Kehrichtverbrennung / Wirbelschichtreaktor • Kehrichtverbrennung: Ofen (bei Temp. unter 1000 Grad) → Rauch geht durch Wärmetauscher (Energie wird gewonnen) → Filter, Rauchwaschanlage (Reinigung) • Für Hausmüll und unbedenkliche Chemieabfälle • Wirbelschichtreaktor Verfahren zur Klärschlammverbrennung. • Düsen → Brennstoff in der Schwebe(grosse Oberfläche) → 800°C → Verbrennung • Es entstehen relativ wenig Stickoxide.

26. Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor / Pyrolyseanlage • Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor: Hochtoxischer Sondermüll wird bei Temperaturen bis zu 20'000 Grad in wieder verwendbare Schlacke verwandelt. • Oxidation mit reinem Sauerstoff. Es entstehen deshalb kaum Stickoxide. • Pyrolyseanlage: Geschlossener Reaktor ;Temperaturen von 400-800°C; Zersetzung ohne Sauerstoff→ keine Abgase • Autoreifen und andere Kunststoffe werden so entsorgt • Unter anderem kann Benzin gewonnen werden

27. Autokatalysator • Beim Verbrennen von Benzin entsteht CO, NO und C2H6 • Sie werden mit Hilfe eines Platin-Kat. in weniger gefährliche Stoffe umgewandelt (Drei-Wege-Katalysator). • NO ist ein Problem, ihm wird O2 entzogen, aber gleichzeitig oxidieren CO und C2H6 → Luft-Kraftstoff-Gemisch von 14,7 Gramm Luft pro Gramm Benzin-Kraftstoff + Lambda-Sonde, welche O2-Zufuhr steuert.