Demineralisierung und Mechanisch/Thermische Entwässerung von Braunkohle und deren Einfluss auf die Alkalienemission bei der Verbrennung

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Die in Braunkohlen enthaltenen anorganischen Bestandteile, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetalle, führen bei der Nutzung als Brennstoff zu Ablagerungs- und Verschlackungsproblemen.Ziel ist die Entwicklung eines Prozesses zur Reduktion des Asche- und Alkaligehaltes (Demineralisierung) vor der Verbrennung und die Bewertung des Erfolgs dieser Maßnahme mittels Verbrennungsversuchen. Bei dem Prozess sollen die wasserlöslichen und organisch gebundenen Alkaliverbindungen erfasst werden, da vor allem diese Ursache für Ablagerungsbildungen sind.Bei den Vorarbeiten hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Demineralisierung mit der Mechanisch/ Thermischen Entwässerung zu kombinieren, da zum einen die Demineralisierung vorzugsweise mit wässrigen Medien durchgeführt wird und zum andern das MTE-Verfahren die energetisch effiziente Entfernung des zugeführten Wassers und der darin gelösten Mineralien ermöglicht. Für die Entwicklung und Bewertung eines Verfahrens ist es essentiell zu wissen, nach welchen Mechanismen die Herauslösung der genannten anorganischen Komponenten aus der Kohle erfolgt und mit welcher Kinetik die Vorgänge ablaufen. Beides sind Thema dieses Projektes.Der Erfolg der Demineralisierung von behandelten im Vergleich zu unbehandelten Kohlen soll mit Hilfe von Verbrennungsversuchen in einem Verbrennungsreaktor (kohlenstaubgefeuert) gemessen und bewertet werden. Durch eine in-situ laserspektroskopische Messung (ELIF) ist es dabei möglich, den Einfluss einer Kohlewäsche auf das Emissionsverhalten von gasförmigen Alkalien zu quantifizieren. Der Einsatz einer temperaturgeregelten Verschlackungssonde soll Rückschlüsse über das Verschlackungspotenzial der behandelten und unbehandelten Kohlen geben.