Maßnahmen zur Stickstoffoxidminderung für Abgase aus industriellen Hochtemperaturprozessen

Abstract

Die vorliegende Arbeit präsentiert die Ergebnisse einer umfassenden Literatur- und Datenrecherche über die Maßnahmen zur Minderung von Stickstoffoxidemissionen (NOx) aus Anlagen der Hochtemperaturindustrie in Österreich. Einleitend wird auf das Gefahrenpotential von Stickstoffoxiden und deren Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen und auf die Umwelt eingegangen. Da aus Anlagen der Hochtemperaturindustrie eine überdurchschnittlich hohe NOx-Emissionslast zu verzeichnen ist, sind diese für einen erheblichen Anteil an den nationalen und internationalen NOx-Gesamtemissionen verantwortlich. Daher besteht ein besonderes Interesse daran, diese Emissionen durch verfahrenstechnische Maßnahmen zu senken. Hierbei wird zwischen primären und sekundären Minderungstechniken unterschieden. Gesetzlich festgelegte Grenzwerte bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung der beschriebenen Minderungsmaßnahmen und werden in der Arbeit diskutiert, wobei vertiefend auf die nationalen Emissionsgrenzwerte eingegangen wird. Es konnte gezeigt werden, dass ein Zusammenspiel aus primären und sekundären Minderungstechniken zu einer geringeren NOx-Schadstoffkonzentration im Reingas und somit zu geminderten Emissionen führen kann. Das daraus resultierende Minderungspotential ist jedoch aufgrund der Komplexität der NOx-Bildungsreaktionen und der unterschiedlichen Effektivität der Techniken nicht universal auf die verschiedenen Industriesektoren anwendbar. Die Weiterentwicklung bereits bestehender primärer und sekundärer Minderungstechniken wird daher auch in Zukunft ein relevantes Forschungsthema bleiben und im Fokus der modernen Luftreinhaltetechnik stehen.

This thesis presents the results of a comprehensive literature and data research on measures to reduce nitrogen oxide emissions from industrial high-temperature plants. First, the hazard potential of nitrogen oxides and their effects on human health are discussed. Since the emission level from industrial high-temperature plants are above average, they are responsible for a significant share of the total national and international NOx emissions. Therefore, there is a particular interest in reducing NOx emissions by taking appropriate measures in terms of process engineering. Here a distinction is made between primary and secondary reduction techniques. Legally defined emission limit values form furtherdevelopment of reduction measures, which are discussed in the thesis, as well as national emission limits are dealt with in depth. It has been shown that an interaction and combination of primary and secondary reduction techniques can lead to a lower concentration of NOx pollutant in the clean gas and consequently to reduced emissions. The resulting reductionpotential cannot be universally applied to the different industrial sectors due to the complexity of the NOx formation reactions and the varying effectiveness of the techniques. The further development of existing primary and secondary reduction technologies will therefore continue to be relevant for future research.