Aerosolbildung bei der Absorption und Partialkondensation

Abstract

Darstellung von PrazisionsmeBwerten f i r Reinstoffe von Bedeutung. Den in letzter Zeit aus vielen Disziplinen zunehmend geauaerten Zweifeln uber die Chancen, aus den kleinsten Bausteinchen der Materie das Verhalten komplexer Systeme zu berechnen, wird bei verfahrenstechnischen Anwendungen der Thermodynamik durch einen gehorigen SchuB zusatzlicher empirischer Informationen die Spitze genommen. Eingegangen am 5. Marz 1990 [B 55611 Literatur [I] Stephan, K.; Mayinger R:Die bislang kaum erforschte Aerosol-oder Nebelbildung bei der Absorption und Partialkondensation verursacht in der Praxis der industriellen Abluftreinigung erhebliche Probleme, beispielsweise bei der Absorption von Salzsauregas oder bei der Tiefkuhlkondensation von Losungsmitteldampfen. Die bei diesen Prozessen gebildeten Nebeltropfchen verbleiben als Schwebstoffe in der Gasphase und fiihren zu unzulassig hohen Schadstoffkonzentrationen in der Abluft. In der vorliegenden Arbeit wird nach einem Uberblick uber den Stand des Wissens anhand einfacher Rechenmodelle erklart, unter welchen thermodynamischen Randbedingungen bei bestimmten Stoffsystemen Aerosole entstehen, und es wird versucht, bekannte Ergebnisse der Aerosolphysik uber Keimbildung und Wachstumsmechanismen auf technische Prozesse zu ubertragen. Es zeigt sich, daJ3 besonders bei Absorptionsprozessen schwer abzuscheidende Aerosole mit sehr kleinen Tropfen-groBen entstehen konnen.Aerosol formation on absorption and partial condensation. The phenomenon of aerosol or mist formation on absorption and partial condensation has hardly been investigated but causes serious problems in the practice of industrial exhaust air purification, e.g. in the absorption of hydrogen chloride or on low-temperature condensation of solvent vapours. The mist droplets formed in these processes remain suspended in the gas phase and lead to unacceptably high pollutant concentrations in the exhaust air. This present study first surveys currently available knowledge and then goes on to explain under what thermodynamic boundary conditions aerosols are formed by certain substance systems. The author also applies known results relating to nucleation and growth mechanisms from aerosol physics to technical processes. It is seen that aerosols with very small droplet sizes, which are difficult to precipitate, are formed particularly during absorption processes.Sind die Schwebstoffe Feststoffpartikeln, bezeichnet man das Aerosol als Rauch. Handelt es sich um Flussigkeitstropfen spricht man von Nebel. Nebel entsteht, wenn der Taupunkt eines Gas/Dampf-Gemisches unterschritten wird und dabei die dampfformigen Komponenten teilweise auskondensieren. Das bekannteste Beispiel hierfiir ist die atmospharische Nebel-und Wolkenbildung bei der Kondensation von Wasserdampf in der Luft. Entsprechend der Entstehung kann man Nebel auch als Kondensationsaerosol bezeichnen [3]. Dieser Begriff ist praziser als der Begriff Nebel, da in der Praxis oftmals zwischen Nebel und Rauch nicht unterschieden wird. Rauche entstehen, wenn der Sublimationspunk...

Drei-Wellenlängen-Extinktionsverfahren zur Charakterisierung von Aerosolen unter industriellen Bedingungen

“…Typische Beispiele hierfür sind Säurenebel oder Salzrauche in Absorptionsanlagen oder in Rauchgaswäschern nach Abfallverbrennungsprozessen, Ölnebel bei Vakuumpumpen oder Lösungsmittelnebel in Tiefkühlkonden-sationsanlagen [1].…”