Auswirkungen von Tonzuschlagstoffen und Feuerungsraumatmosphären auf das Brennverhalten blähfähiger Tone

Markus Bauer

Auswirkungen von Tonzuschlagstoffen und Feuerungsraumatmosphären auf das Brennverhalten blähfähiger Tone

Translated title of the contribution: Influence of clay additives and firing atmospheres on the firing behaviour of expanding clay

Markus Bauer

Chair of Process Technology and Industrial Environmental Protection (500)

Research output: Thesis › Master's Thesis

Abstract

The early pyrolyse of organic clay additives due to the counter flow of hot gas and clay causes a high emission of volatile hydrocarbons during expanding clay production. Aiming to improve the off – gas emission there is a research on the suitability of different substances as alternative clay additive. Based on the results of clay expanding tests and thermo gravimetric analyses connected with a mass spectrometer, molasses could be carried out as an environmental harmless clay additive of high potential. Furthermore this thesis is focused on the investigation of the firing atmosphere of the rotary kiln. Reduction of excess air is regarded as key parameter for development of an innovative process management accompanied by the optimization of the energetic process efficiency. The basis is provided by a material and energy balance of this plant section, to record the actual operating conditions and to estimate potential optimizing measures. In addition the heat transfer in the firing atmosphere caused by increased concentrations of carbon dioxide and water based on intensified gas radiation is studied. Initial rough calculations and clay expanding tests with various water atmospheres showed significant indicates of an intensified heat transfer.

Translated title of the contribution	Influence of clay additives and firing atmospheres on the firing behaviour of expanding clay
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Weiß, Christian, Supervisor (internal)
Award date	25 Jun 2010
Publication status	Published - 2010

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

expanding clay clay additives gas radiation heat transfer

Cite this

@mastersthesis{e4ce8e89e3464f51aad5bfd2923923b9,

title = "Auswirkungen von Tonzuschlagstoffen und Feuerungsraumatmosph{\"a}ren auf das Brennverhalten bl{\"a}hf{\"a}higer Tone",

abstract = "In Anlagen zur Bl{\"a}htonproduktion f{\"u}hrt die vorzeitige Pyrolyse organischer Tonzuschlagstoffe infolge der Gegenstromf{\"u}hrung von Brenngas und Ton zu einer erh{\"o}hten Emission fl{\"u}chtiger organischer Verbindungen. Mit der Zielsetzung der Verbesserung der Abgasemission, werden verschiedene Substanzen auf deren Eignung als alternativer Tonzuschlagstoff untersucht. Basierend auf den Ergebnissen von Bl{\"a}hversuchen und thermogravimetrischen Analysen gekoppelt mit einer Massenspektrometeranalyse konnte Melasse als umwelttechnisch unbedenklicher potentieller Ersatztonzuschlagstoff ermittelt werden. Dar{\"u}ber hinaus konzentriert sich diese Arbeit auf die Untersuchung der Feuerungsraumatmosph{\"a}re des Drehrohrofens. Deren Beeinflussung insbesondere durch Reduktion des Luft{\"u}berschusses wird als Schl{\"u}ssel zur Entwicklung einer innovativen Proze{\ss}f{\"u}hrung bei gleichzeitiger Optimierung der energetischen Prozesseffizienz angesehen. Als Grundlage dient eine Bilanzierung der Stoff – und Energiestr{\"o}me dieses Anlagenabschnittes, um die vorherrschenden Bedingungen und Vorg{\"a}nge zu erfassen und bilanztechnische Verbesserungsma{\ss}nahmen absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen. Erg{\"a}nzend wird die W{\"a}rme{\"u}bertragung in der Feuerungsraumatmosph{\"a}re bei erh{\"o}hten Konzentrationen strahlungsintensiver Gase wie Kohlendioxid und Wasser studiert. Erste rechnerische Absch{\"a}tzungen sowie Bl{\"a}hversuche mit unterschiedlichen Wasserdampfkonzentrationen in der Feuerungsraumatmosph{\"a}re zeigten eindeutige Hinweise eines verbesserten W{\"a}rme{\"u}berganges.",

keywords = "Bl{\"a}hton Tonzuschlagstoffe Gasstrahlung W{\"a}rme{\"u}bertragung, expanding clay clay additives gas radiation heat transfer",

author = "Markus Bauer",

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year = "2010",

language = "Deutsch",

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TY - THES

T1 - Auswirkungen von Tonzuschlagstoffen und Feuerungsraumatmosphären auf das Brennverhalten blähfähiger Tone

AU - Bauer, Markus

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PY - 2010

Y1 - 2010

N2 - In Anlagen zur Blähtonproduktion führt die vorzeitige Pyrolyse organischer Tonzuschlagstoffe infolge der Gegenstromführung von Brenngas und Ton zu einer erhöhten Emission flüchtiger organischer Verbindungen. Mit der Zielsetzung der Verbesserung der Abgasemission, werden verschiedene Substanzen auf deren Eignung als alternativer Tonzuschlagstoff untersucht. Basierend auf den Ergebnissen von Blähversuchen und thermogravimetrischen Analysen gekoppelt mit einer Massenspektrometeranalyse konnte Melasse als umwelttechnisch unbedenklicher potentieller Ersatztonzuschlagstoff ermittelt werden. Darüber hinaus konzentriert sich diese Arbeit auf die Untersuchung der Feuerungsraumatmosphäre des Drehrohrofens. Deren Beeinflussung insbesondere durch Reduktion des Luftüberschusses wird als Schlüssel zur Entwicklung einer innovativen Prozeßführung bei gleichzeitiger Optimierung der energetischen Prozesseffizienz angesehen. Als Grundlage dient eine Bilanzierung der Stoff – und Energieströme dieses Anlagenabschnittes, um die vorherrschenden Bedingungen und Vorgänge zu erfassen und bilanztechnische Verbesserungsmaßnahmen abschätzen zu können. Ergänzend wird die Wärmeübertragung in der Feuerungsraumatmosphäre bei erhöhten Konzentrationen strahlungsintensiver Gase wie Kohlendioxid und Wasser studiert. Erste rechnerische Abschätzungen sowie Blähversuche mit unterschiedlichen Wasserdampfkonzentrationen in der Feuerungsraumatmosphäre zeigten eindeutige Hinweise eines verbesserten Wärmeüberganges.

AB - In Anlagen zur Blähtonproduktion führt die vorzeitige Pyrolyse organischer Tonzuschlagstoffe infolge der Gegenstromführung von Brenngas und Ton zu einer erhöhten Emission flüchtiger organischer Verbindungen. Mit der Zielsetzung der Verbesserung der Abgasemission, werden verschiedene Substanzen auf deren Eignung als alternativer Tonzuschlagstoff untersucht. Basierend auf den Ergebnissen von Blähversuchen und thermogravimetrischen Analysen gekoppelt mit einer Massenspektrometeranalyse konnte Melasse als umwelttechnisch unbedenklicher potentieller Ersatztonzuschlagstoff ermittelt werden. Darüber hinaus konzentriert sich diese Arbeit auf die Untersuchung der Feuerungsraumatmosphäre des Drehrohrofens. Deren Beeinflussung insbesondere durch Reduktion des Luftüberschusses wird als Schlüssel zur Entwicklung einer innovativen Prozeßführung bei gleichzeitiger Optimierung der energetischen Prozesseffizienz angesehen. Als Grundlage dient eine Bilanzierung der Stoff – und Energieströme dieses Anlagenabschnittes, um die vorherrschenden Bedingungen und Vorgänge zu erfassen und bilanztechnische Verbesserungsmaßnahmen abschätzen zu können. Ergänzend wird die Wärmeübertragung in der Feuerungsraumatmosphäre bei erhöhten Konzentrationen strahlungsintensiver Gase wie Kohlendioxid und Wasser studiert. Erste rechnerische Abschätzungen sowie Blähversuche mit unterschiedlichen Wasserdampfkonzentrationen in der Feuerungsraumatmosphäre zeigten eindeutige Hinweise eines verbesserten Wärmeüberganges.

KW - Blähton Tonzuschlagstoffe Gasstrahlung Wärmeübertragung

KW - expanding clay clay additives gas radiation heat transfer

M3 - Masterarbeit

ER -