STICKOXIDE (NOx)

Stickoxide ist ein Sammelbegriff für zahlreiche gasförmige Oxide des Stickstoffs, wie N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4. Die beiden Stickoxide NO und NO2 werden als NOx zusammengefasst und auch als nitrose Gase bezeichnet. Sie wirken als Säurebildner und sind bereits in sehr geringer Konzentration giftig und stechend im Geruch.

Stickoxide – insbesondere Stickstoffdioxid – reizen und schädigen die Atmungsorgane und sind maßgeblich für die Entstehung des Sauren Regens mitverantwortlich.

Wogegen Lachgas (N2O) ein Treibhausgas mit 298-mal so groß Wirksamkeit wie CO2 darstellt.

Stickoxide entstehen hauptsächlich bei Verbrennungsprozessen wie Kraftwerke, Müllverbrennungsanlagen und Kfz-Motoren. Geringe Emissionen entstehen auch in bestimmten Industrieprozessen und in der Landwirtschaft.

Die Stickoxide werden bei Verbrennungsvorgängen überwiegend (~95 %) als NO ausgestoßen und anschließend in der Atmosphäre zu NO2 oxidiert.

ES WERDEN HAUPTSÄCHLICH ZWEI ARTEN DER NOx-BILDUNG UNTERSCHIEDEN:

THERMISCHES NOx

Thermisches NOx entsteht bei Verbrennungstemperaturen ab etwa 1.000 °C, die Bildungsrate nimmt mit der Temperatur exponentiell zu. Unterhalb dominiert bei stickstoffhaltigen Brennstoffen das Brennstoff- NOx. Ebenso haben der verfügbare Sauerstoff und die Verweilzeit in der Verbrennungszone einen Einfluss auf die NOx -Entstehungsrate.

Bei den thermischen Abluftbehandlungsanlagen sind die Bereiche der Flamme und der Flammenfront kritisch in Bezug auf die Bildung von Thermischem NOx zu betrachten!

BRENNSTOFF NOx

Brennstoff- NOx entsteht bei Verbrennungstemperaturen ab etwa 800 °C. Dabei ist die Bildung von NOx aus den im Brennstoff (Kohle, Öl) vorliegenden Stickstoffverbindungen gemeint.

Diese NOx -Bildung ist bei erdgasbetriebenen Abluftreinigungseinrichtungen ohne Bedeutung.

STICKOXID-EMISSIONEN ENTSTEHEN BEI:

  • Jeglicher Verbrennungsprozess mit Umgebungsluft (Hauptquellen sind Verbrennungsmotoren und Großfeuerungsanlagen für Kohle, Öl, Holz und Abfälle)
  • Jeglicher Verbrennungsprozess mit Umgebungsluft (Hauptquellen sind Verbrennungsmotoren und Großfeuerungsanlagen für Kohle, Öl, Holz und Abfälle)
  • Thermischer Behandlung und Recyclingprozessen von stickstoffhaltigen Schadstoffen
  • Salpetersäureherstellung (u.a. auch Lachgasentstehung)
  • Düngemittelherstellung (u.a. auch Lachgasentstehung)
  • Zementherstellung
  • Schweißen (Autogen- und Lichtbogenverfahren)

MAßNAHMEN ZUR STICKOXID-MINDERUNG:

 

    • DeNOx-Verfahren: 
      • Selektive nicht-katalytische Reduktion (SNCR) 
      • Selektive katalytische Reduktion (SCR)

       

 

ZU BEACHTEN:

  • Bei den SNCR-Verfahren mit Ammoniakwasser-Zudosierung ist immer auch auf den Ammoniak-Schlupf der DeNOx-Einrichtung zu achten!
  • Optimales SNCR-Betriebsfenster ist von 850-1.080 °C, darunter überproportionaler Ammoniak-Schlupf und darüber erhöhte NOx-Erzeugung
  • Für die thermische Zersetzung von Lachgas (N2O) bedarf es einer höheren Brennkammertemperatur und einer längeren Verweildauer