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KAPITEL 4. BESCHREIBUNG EINES VHKW
Bei der Verbrennung von CO-haltigen Gasen entstehen aufgrund des Magerbetriebs und des
damit unvollständigen Ausbrands hohe CO-Emissionen. Zur Einhaltung der in der TA-Luft
vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte bedarf es daher einer katalytischen oder thermischen
Abgasnachbehandlung. Der Investitionsaufwand für eine katalytische CO-Reduktion im Motorabgas
mit Oxidationskatalysatoren ist geringer als der für eine thermische Abgasnachbehandlung.
Allerdings kann die Reaktivität von Oxidationskatalysatoren durch Katalysatorengifte wie
Schwefel- oder Schwermetallverbindungen massiv reduziert werden. Daher sollte die Summe
der Schwermetallverbindungen im Motorabgas 0,5 mg/m 3 (i.N.) nicht überschreiten [71]. Da
Schwefelwasserstoff im Reingas zusätzlich eine Reduktion des pH-Wertes des Motorenöls
bewirkt und damit zu chemischer Korrosion im Motor führen kann [51], wird der Gehalt an
Schwefelverbindungen im Reingas limitiert (Tabelle 4.2).
4.4 Gasaufbereitung
In der Gasaufbereitung wird das Rohgas hinsichtlich der Anforderungen des BHKW konditioniert.
Da von den Motorherstellern eine Reingastemperatur von 280 K bis 320 K gefordert wird,
muss das Rohgas gekühlt werden. Bei einer Gaskühlung in einem Wärmetauscher kann die
fühlbare Wärme des Rohgases genutzt werden. Allerdings kann es auf der Rohgasseite des
Wärmetauschers zu Ablagerungen und Korrosion kommen, da die Aggregate zur Abscheidung
der Verunreinigungen dem Wärmetauscher nachgeschaltet werden. Im Gegensatz zu solchen
Rohgaskühlern sind Quenchen unempfindlich gegenüber Verunreinigungen. Allerdings wird beim
Betrieb von Quenchen die fühlbare Wärme des Rohgases auf einem niedrigen Temperaturniveau
aus dem Rohgas ausgekoppelt und muss daher an die Umgebung abgeführt werden.
Zur Partikelentfernung können sowohl Zyklone, Gewebe- und Elektrofilter als auch Wäscher
eingesetzt werden. Bei hohen Partikelbeladungen mit größeren Partikeln können Zyklone bei
Temperaturen bis zu 1200 K eingesetzt werden. Mit Gewebefiltern können sehr feine Partikel mit
einer Größe oberhalb 0,5µm aus dem Gas entfernt werden. Allerdings ist der Einsatz dieser Filter
auf Temperaturen unterhalb von 520 K begrenzt. Zusätzlich zu Partikeln wird in einem nassen
Elektrofilter auch Kondensat abgeschieden. Zur Partikelabscheidung in einem Wäscher muss die
Gastemperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur des Waschmediums liegen.
Im Rohgas vorhandene Teere müssen vor einer motorischen Nutzung entweder in flüchtige
Gaskomponenten aufgespalten oder aus dem Rohgas entfernt werden. Durch eine Erhitzung
des teerhaltigen Rohgases auf über 1350 K zerfallen die Teere bei ausreichender Verweilzeit zu
kurzen Kohlenwasserstoffen, die auch bei Umgebungszustand flüchtig sind [42]. Das Aufheizen
des Rohgases ist jedoch mit einem zusätzlichen unerwünschten Energieaufwand verbunden.
Soll das Rohgas nach dem Vergasungsreaktor nicht auf 1350 K erhitzt werden, können diese
Zerfallsreaktionen durch den Einsatz von Katalysatoren auch bei Temperaturen von 1070 K bis
1170 K stattfinden. Allerdings steht der Nachweis der Funktionalität dieser Katalysatoren über
viele 1000 Stunden noch aus.
Zur Abscheidung der Teere aus dem Rohgas können Wäscher oder nasse Elektrofilter eingesetzt
werden. Im Gegensatz zu wasserbetriebenen Wäschern werden mit ölbetriebenen Wäschern
sehr hohe Abscheidegrade erreicht, da sich zusätzlich zu den physikalischen Wascheffekten
die Teere im Öl lösen. Für eine Teerabscheidung in einem nassen Elektrofilter müssen die
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