abluft vortrag von fabian und mirco. inhaltsverzeichnis 1.aus was besteht luft? 1.aus was besteht...
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AbluftAbluft
VortragVortrag
von Fabian und Mirco von Fabian und Mirco
InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis 1.1. Aus was besteht Luft?Aus was besteht Luft? 2.2. AtmungAtmung 3.3. Emission/ImmissionEmission/Immission 4.4. Wichtige GaseWichtige Gase 5. 5. SmogSmog 6.6. AbluftreinigungAbluftreinigung 7.7. AbfallvernichtungAbfallvernichtung 8.8. AutokatalysatorAutokatalysator
Aus was besteht Luft?Aus was besteht Luft?
EinatmungEinatmung GasGas AusatmungAusatmung
78%78% StickstoffStickstoff 78%78%
21%21% SauerstoffSauerstoff
17%17%
0.03%0.03% KohlendioxidKohlendioxid
4.03%4.03%
1%1% EdelgaseEdelgase 1%1%
AtmungAtmung
OO22 bewirkt im Organismus die Oxidation bewirkt im Organismus die Oxidation
(Verbrennung) von organischen (Verbrennung) von organischen Verbindungen wie Zucker, Fett und Eiweiss.Verbindungen wie Zucker, Fett und Eiweiss.
Alle Lebewesen setzen durch Atmung Energie Alle Lebewesen setzen durch Atmung Energie frei, welche in Bewegung umgewandelt oder frei, welche in Bewegung umgewandelt oder zum Aufbau neuer organischer Verbindungen zum Aufbau neuer organischer Verbindungen im Körper benötigt wird. im Körper benötigt wird.
CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O22 → 6 CO → 6 CO22 + 6 H + 6 H22O + EnergieO + Energie
Wie funktioniert Atmung?Wie funktioniert Atmung?
EmissionEmission
Als EmissionAls Emission bezeichnet man das, was von einer bezeichnet man das, was von einer Emissionsquelle ausgesendet wird. Emissionsquelle ausgesendet wird.
Die aussendende Quelle wird als Die aussendende Quelle wird als EmittentEmittent bezeichnet. bezeichnet.
Emission = RauchEmission = Rauch Emittent = SchornsteinEmittent = Schornstein
EmissionEmission
zivilisatorische Emissionen: zivilisatorische Emissionen: vom Menschen; vom Menschen; beeinflussbarbeeinflussbar
natürliche Emissionen: natürliche Emissionen: von der Natur; von der Natur; kein Einfluss kein Einfluss
Stoffliche Emissionen:Stoffliche Emissionen: MaterieMaterie
Nichtstoffliche Emissionen:Nichtstoffliche Emissionen:EnergieEnergie
ImmissionImmission
Immission (hineinschicken, hineinsenden) ist der Eintrag Immission (hineinschicken, hineinsenden) ist der Eintrag eines Stoffs in ein System. eines Stoffs in ein System.
Jede Immission ist die Folge einer vorhergehenden Jede Immission ist die Folge einer vorhergehenden Emission (Austrag).Emission (Austrag).
GrenzwerteGrenzwerte
Emissionsgrenzwert: Emissionsgrenzwert: Wie viel darf in die Umwelt Wie viel darf in die Umwelt abgegeben werden?abgegeben werden?
Immissionsgrenzwert: Immissionsgrenzwert: Wie viel darf auf ein Lebewesen Wie viel darf auf ein Lebewesen einwirken? einwirken?
Den Grenzwerten liegen toxikologische Studien zugrundeDen Grenzwerten liegen toxikologische Studien zugrunde
Wichtige GaseWichtige Gase
COCO22 / Treibhauseffekt / Treibhauseffekt
SOSO22
Ozon / OzonlochOzon / Ozonloch
DioxinDioxin
COCO22
Kohlenstoffdioxid entsteht bei der Verbrennung von Kohlenstoffdioxid entsteht bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffenkohlenstoffhaltigen Brennstoffen
Kohlenstoffdioxid ist ein Treibhausgas. Kohlenstoffdioxid ist ein Treibhausgas. Es absorbiert IR, während kurzwelligere Strahlung, d.h. der Es absorbiert IR, während kurzwelligere Strahlung, d.h. der größte Teil der Sonnenstrahlung, passieren kann. größte Teil der Sonnenstrahlung, passieren kann.
ZahlenZahlen
0
5
10
15
20
Tonnen
Länder
CO2-Ausstoss pro Kopf in einem Jahr
USAAustralienSchweizRusslandDeutschlandFrankreichChinaIndien
TreibhauseffektTreibhauseffekt
Ein Leben ohne natürlichen Treibhauseffekt Ein Leben ohne natürlichen Treibhauseffekt wäre nicht möglich. Es wäre zu kalt.wäre nicht möglich. Es wäre zu kalt.
Folgen des Treibhauseffekts: Überschwemmungen, Folgen des Treibhauseffekts: Überschwemmungen, Hitze, Vegetation leidetHitze, Vegetation leidet
Andere Treibhausgase: Methan, FCKWs, WasserdampfAndere Treibhausgase: Methan, FCKWs, Wasserdampf
SOSO22
S + O2 -----> SO2
Eigenschaften: farbloses, stechend riechendes Eigenschaften: farbloses, stechend riechendes
und sauer schmeckendes, giftiges Gas.und sauer schmeckendes, giftiges Gas. Verursacht Verursacht Husten, Atemnot oder Entzündung der Husten, Atemnot oder Entzündung der Atemwege Atemwege
Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von schwefelhaltigen fossilen Brennstoffen wie Kohle. schwefelhaltigen fossilen Brennstoffen wie Kohle.
OzonOzon
Eigenschaften: REigenschaften: Riecht in hohen Konzentrationen stechend-iecht in hohen Konzentrationen stechend-scharf bis chlorähnlich, während es in geringen scharf bis chlorähnlich, während es in geringen Konzentrationen geruchlos ist.Konzentrationen geruchlos ist.
Bildung in Erdnähe:Bildung in Erdnähe: NONO22 + UV-Strahlung → NO + O + UV-Strahlung → NO + O
O + OO + O22 → O → O33
Bildung in der Bildung in der Statosphäre: Statosphäre: Spaltung des OSpaltung des O22 durch UV durch UV
OzonlochOzonloch
Ozon, welches in der Stratosphäre gebildet wird, ist für uns Ozon, welches in der Stratosphäre gebildet wird, ist für uns lebenswichtig. Es absorbiert teilweise die UV-Strahlung der lebenswichtig. Es absorbiert teilweise die UV-Strahlung der Sonne.Sonne.
FCKWs stören aber denn OzonbildungskreislaufFCKWs stören aber denn Ozonbildungskreislauf
Es entsteht ein Ozonloch, durch welches die schädlichen Es entsteht ein Ozonloch, durch welches die schädlichen UV-Strahlen auf die Erde gelangenUV-Strahlen auf die Erde gelangen
DioxinDioxin
DioxinDioxin: : Entstehen spurenweise bei Verbrennungsvorgängen aus Entstehen spurenweise bei Verbrennungsvorgängen aus Kohlenstoffverbindungen und organisch oder anorganisch Kohlenstoffverbindungen und organisch oder anorganisch gebundenen Halogenen.gebundenen Halogenen.
Durch Filter in Müllverbrennungsanlagen werden heute Durch Filter in Müllverbrennungsanlagen werden heute
weniger Dioxine freigesetzt.weniger Dioxine freigesetzt.
Extrem gefährlichExtrem gefährlich
SmogSmog
WintersmogWintersmog: : Bei einer Interversionswetterlage wird die Bei einer Interversionswetterlage wird die untere Luftschicht von der oberen abgeschirmt. Dies liegt untere Luftschicht von der oberen abgeschirmt. Dies liegt an der höheren Dichte der kälteren Luftschicht an der höheren Dichte der kälteren Luftschicht → → Vermischung wird unterdrückt Vermischung wird unterdrückt
Schadstoffe wie Ruß, SOSchadstoffe wie Ruß, SO22, Staub, CO, Staub, CO22, usw. sammeln sich , usw. sammeln sich in der unteren Luftschicht an und können nicht mehr in der unteren Luftschicht an und können nicht mehr entweichen. entweichen.
Infolge dessen wirken diese Stoffe auf die Lebewesen.Infolge dessen wirken diese Stoffe auf die Lebewesen.
SmogSmog SommersmogSommersmog: : Stickstoffdioxid, aus Verkehr und Industrie, Stickstoffdioxid, aus Verkehr und Industrie,
wird durch UV-Strahlung in Stickstoffmonoxid und ein wird durch UV-Strahlung in Stickstoffmonoxid und ein Sauerstoffatom gespalten. Dieser atomare Sauerstoff Sauerstoffatom gespalten. Dieser atomare Sauerstoff verbindet sich mit einem Sauerstoff-Molekül zu Ozon:verbindet sich mit einem Sauerstoff-Molekül zu Ozon:
NONO22 + Licht( λ < 420 nm) → NO + O + Licht( λ < 420 nm) → NO + O O + OO + O22 → O → O33
▪ ▪ Husten Husten ▪ ▪ Augenreizung Augenreizung ▪ ▪ Kopfschmerzen Kopfschmerzen ▪ ▪ Lungenfunktionsstörungen Lungenfunktionsstörungen
AbluftreinigungAbluftreinigung
Trockene MethodeTrockene Methode: : Trockene Methoden werden vor allem Trockene Methoden werden vor allem zur Entfernung von Stäuben und feinen Nebeln (Aerosole) zur Entfernung von Stäuben und feinen Nebeln (Aerosole) angewendet.angewendet.
Anwendung bei: Anwendung bei: ▪ Filteranlage ▪ Filteranlage ▪ Elektrofilter ▪ Elektrofilter ▪ Zyklon ▪ Zyklon ▪ Adsorptiosverfahren ▪ Adsorptiosverfahren
Filteranlage / ElektrofilterFilteranlage / Elektrofilter Bei der Bei der FilteranlageFilteranlage saugt der vom Gebläse erzeugte Luftstrom den Staub und Schmutz über das saugt der vom Gebläse erzeugte Luftstrom den Staub und Schmutz über das
Saugrohr in das Gehäuseinnere. Der Luftstrom wird direkt in den luftdurchlässigen Beutel geleitet. Saugrohr in das Gehäuseinnere. Der Luftstrom wird direkt in den luftdurchlässigen Beutel geleitet.
Im Im ElektrofilterElektrofilter werden feinste Staubpartikel elektrostatisch aufgeladen, und so an die positive werden feinste Staubpartikel elektrostatisch aufgeladen, und so an die positive Filterwand gezogen und dann durch einen Pulverausgang herausgefiltert.Filterwand gezogen und dann durch einen Pulverausgang herausgefiltert.
→→ →→ ReinluftReinluft
↑↑ ↑↑ ←← ←← AbluftAbluft
↑↑ ↑↑
Zyklon / AdsorptionZyklon / Adsorption
Der so genannte Der so genannte ZyklonfilterZyklonfilter entfernt Staub und Wasser entfernt Staub und Wasser und entlastet so den eigentlichen Luftfilter.und entlastet so den eigentlichen Luftfilter.
Im Im AdsorptionsverfahrenAdsorptionsverfahren werden Adsorptionsmittel wie werden Adsorptionsmittel wie Aktivkohle zur Entfernung von gasförmigen Stoffen oder Aktivkohle zur Entfernung von gasförmigen Stoffen oder Lösungsmitteldämpfen eingesetzt. Die adsorbierten Stoffe Lösungsmitteldämpfen eingesetzt. Die adsorbierten Stoffe können zum Teil wieder gewonnen und das können zum Teil wieder gewonnen und das Adsorptionsmittel wieder rezykliert werden.Adsorptionsmittel wieder rezykliert werden.
AbluftreinigungAbluftreinigung Nasse MethodeNasse Methode: : Durch nasse Methoden wird in so Durch nasse Methoden wird in so
genannten Wäschern vor allem gasförmige Schadstoffe wie genannten Wäschern vor allem gasförmige Schadstoffe wie Halogenwasserstoffe, SOHalogenwasserstoffe, SO22, CO, CO22 und Stickoxide aus der und Stickoxide aus der
Abluft entfernt. Im Gegenstromverfahren werden die zu Abluft entfernt. Im Gegenstromverfahren werden die zu reinigenden Stoffe intensiv mit der Waschflüssigkeit in reinigenden Stoffe intensiv mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht, dabei werden die Schadstoffe absorbiert.Kontakt gebracht, dabei werden die Schadstoffe absorbiert.
Tropfenabscheider Tropfenabscheider →→
↑↑
→→ ↓↓KontaktzoneKontaktzone
↑↑
↓↓
→→ →→ ↓↓ WaschflüssigkeitWaschflüssigkeit
PumpePumpe ←←
AbfallvernichtungAbfallvernichtung
KehrichtverbrennungKehrichtverbrennung
WirbelschichtverbrennungWirbelschichtverbrennung
Plasma-Ultrahochtemperatur-ReaktorPlasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor
PyrolyseanlagenPyrolyseanlagen
KehrichtverbrennungKehrichtverbrennung: : Ofen (bei Temp. unter 1000 Grad) Ofen (bei Temp. unter 1000 Grad) → Rauch geht durch → Rauch geht durch Wärmetauscher (Energie wird gewonnen) → Filter, Wärmetauscher (Energie wird gewonnen) → Filter, Rauchwaschanlage (Reinigung)Rauchwaschanlage (Reinigung)
Für Hausmüll und unbedenkliche ChemieabfälleFür Hausmüll und unbedenkliche Chemieabfälle
WirbelschichtreaktorWirbelschichtreaktor Verfahren zur Klärschlammverbrennung. Verfahren zur Klärschlammverbrennung.
Düsen Düsen →→ Brennstoff in der Schwebe(grosse Oberfläche) Brennstoff in der Schwebe(grosse Oberfläche) →→ 800°C 800°C → Verbrennung→ Verbrennung
Es entstehen relativ wenig Stickoxide.Es entstehen relativ wenig Stickoxide.
Kehrichtverbrennung / WirbelschichtreaktorKehrichtverbrennung / Wirbelschichtreaktor
Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor / Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor / PyrolyseanlagePyrolyseanlage
Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor:Plasma-Ultrahochtemperatur-Reaktor: Hochtoxischer Sondermüll wird bei Temperaturen bis zu Hochtoxischer Sondermüll wird bei Temperaturen bis zu 20'000 Grad in wieder verwendbare Schlacke verwandelt.20'000 Grad in wieder verwendbare Schlacke verwandelt.
Oxidation mit reinem Sauerstoff. Oxidation mit reinem Sauerstoff. Es entstehen deshalb kaum Stickoxide.Es entstehen deshalb kaum Stickoxide.
Pyrolyseanlage: Pyrolyseanlage: Geschlossener Reaktor ;Temperaturen von 400-800°C; Geschlossener Reaktor ;Temperaturen von 400-800°C; Zersetzung ohne SauerstoffZersetzung ohne Sauerstoff→ keine Abgase → keine Abgase
Autoreifen und andere Kunststoffe werden so entsorgt Autoreifen und andere Kunststoffe werden so entsorgt Unter anderem kann Benzin gewonnen werdenUnter anderem kann Benzin gewonnen werden
AutokatalysatorAutokatalysator
Beim Verbrennen von Benzin entsteht CO, NO und C2H6Beim Verbrennen von Benzin entsteht CO, NO und C2H6 Sie werden mit Hilfe eines Platin-Kat. in weniger Sie werden mit Hilfe eines Platin-Kat. in weniger
gefährliche Stoffe umgewandelt gefährliche Stoffe umgewandelt (Drei-Wege-Katalysator). (Drei-Wege-Katalysator).
NO ist ein Problem, ihm wird O2 entzogen, aber NO ist ein Problem, ihm wird O2 entzogen, aber gleichzeitig oxidieren CO und C2H6 gleichzeitig oxidieren CO und C2H6 → → Luft-Kraftstoff-Luft-Kraftstoff-Gemisch von 14,7 Gramm Luft pro Gramm Benzin-Gemisch von 14,7 Gramm Luft pro Gramm Benzin-KraftstoffKraftstoff + + Lambda-Sonde, welche O2-Zufuhr steuert.Lambda-Sonde, welche O2-Zufuhr steuert.