(ENT2 02) – Wichtige Schadstofffreisetzungsreaktionen [Arten, Reaktionen, Lösungen]

Zu unseren Spartarifen
Zu unseren Angeboten
Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext befassen wir uns mit dem Thema Schadstofffreisetzung. Diese findet in der Energiewirtschaft täglich statt und nimmt unterschiedlichste Formen an.

Für ein optimales Verständnis helfen dir zahlreiche, ausführliche Videoclips und viele anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Energietechnik findest du im Kurs: ENT1-Energieversorgung

 

Schadstofffreisetzungsreaktionen – Ausgangslage

Denn trotz umfangreicher Optimierungen hinsichtlich Energieeinsparungen sowie Verfahrensoptimierungen ist es nicht gelungen die Freisetzung von Schadstoffen gänzlich einzuschränken. 

Zu Beginn dieses Abschnitts schauen wir uns zuerst die wichtigsten Reaktion innerhalb der Energiewirtschaft an, bei denen Schadstoffe freigesetzt werden.

Schadstofffreisetzung auch in der Stahlindustrie [Nebenprodukte der Stahlerzeugung]
Schadstofffreisetzung auch in der Stahlindustrie [Nebenprodukte der Stahlerzeugung]

 

Am Anfang jeder Betrachtung zur Schadstofffreisetzung steht eine Bilanzierung der zugrunde legenden Prozesse.

 

Schadstoffe – Ursprung

“Schadstofffreisetzungsreaktionen” bezieht sich auf chemische Reaktionen oder Prozesse, bei denen Schadstoffe in die Umwelt freigesetzt werden. Diese Reaktionen können in verschiedenen Kontexten auftreten, zum Beispiel:

  1. Industrielle Prozesse: In vielen industriellen Anlagen werden Chemikalien verwendet oder erzeugt, die potenziell schädlich für die Umwelt sein können. Wenn diese Chemikalien nicht ordnungsgemäß behandelt oder entsorgt werden, können sie in die Umwelt freigesetzt werden, sei es durch Leckagen, Abfallentsorgung oder versehentliche Freisetzung während des Produktionsprozesses.

  2. Verbrennung: Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas oder bei der Abfallverbrennung werden Schadstoffe wie Kohlendioxid, Stickoxide, Schwefeldioxid, Rußpartikel und andere Schadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt.

  3. Chemische Reaktionen: Chemische Reaktionen in der Umwelt können ebenfalls zu Schadstofffreisetzungen führen. Zum Beispiel können bestimmte industrielle oder landwirtschaftliche Chemikalien in Gewässer gelangen und dort mit anderen Substanzen reagieren, um neue schädliche Verbindungen zu bilden.

  4. Natürliche Prozesse: Auch natürliche Prozesse können zur Freisetzung von Schadstoffen führen, zum Beispiel bei Vulkanausbrüchen oder durch den biologischen Abbau von organischen Materialien, der Gase wie Methan oder Schwefelwasserstoff freisetzen kann.

Die Überwachung und Kontrolle von Schadstofffreisetzungsreaktionen ist wichtig, um Umweltverschmutzung zu verhindern oder zu minimieren und die Gesundheit von Menschen und Ökosystemen zu schützen. Dies umfasst die Einhaltung von Umweltvorschriften, die Entwicklung und Implementierung von Technologien zur Emissionskontrolle sowie die Förderung nachhaltiger Produktions- und Verbrauchspraktiken.

 

Schadstofffreisetzung – Beispiel eines Steinkohlekraftwerk

Beispiel: Kraftwerkskessel!

Gerade Kohlekraftwerke haben in der Öffentlichkeit das Image eines Umweltverschmutzers. Denn hier wird besonders viel emittiert. Damit du dir davon auch ein mal selber ein Bild machen kannst, nehmen wir ein Steinkohlekraftwerk aus exemplarisches Beispiel.

Der Betrieb eines steinkohlegefeuerten Kraftwerkskessels und der darin stattfindenden Reaktionen soll uns als Beispiel zur Vorgehensweise dienen.

 

Folgende Reaktionen treten im Normalfall auf:

  • C + O_2 \rightarrow CO2

sowie

  • C + 0,5 O_2 \rightarrow CO

sowie

  • S + O_2 \rightarrow SO2

sowie

  • N_2 + O_2 \rightarrow 2 NO

sowie

  • N_2 + 2 O_2 \rightarrow 2 NO2

sowie

  • Cl_2 + H_2 \rightarrow 2 HCl

sowie

  • F_2 + H_2 \rightarrow 2 HF

 

Geht’s noch ein bisschen komplizierter?…

In unserem Fall? Leider ja!

Bei der Verbrennung von Energieträgern treten zwangsläufig Schadstofffreisetzungsreaktionen auf. So ergeben sich die spezifischen Emissionen

  • sSO_2 (Angabe in \frac{mg SO_2}{m3} Rauchgas),

sowie

  • sNO_x,

sowie

  • sStaub,

sowie

  • sCO_2 usw.

teils über die stöchiometrischen Betrachtungen.

 

Merk’s dir!

So ergibt sich z. B. bei 1 Gew.-% Schwefel in der Kohle eine spezifische SO2 Emission von rd. 2.000 mg \frac{SO_2}{m3}  Rauchgas

 

Industrieanlage [Verrußte Wände zeugen von Schadstofffreisetzungen]
Industrieanlage [Verrußte Wände zeugen von Schadstofffreisetzungen]

 

Dabei geht man davon aus, dass bei der Verbrennung von

1 kg Kohle rd. =  10 m^3 Rauchgase

entstehen.

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem wir im ersten Schritt die relevantesten Reaktionsgleichungen vorgestellt haben, werden wir dir im nächsten Kurstext erläutern wie die ausführliche Bilanz eines Steinkohlekraftwerks aussieht.

Was gibt es noch bei uns?

Optimaler Lernerfolg durch tausende Übungsaufgaben

 

Übungsbereich (Demo) - Lerne mit mehr als 4000 Übungsaufgaben für deine Prüfungen
Übungsbereich (Demo) – Lerne mit mehr als 4000 Übungsaufgaben für deine Prüfungen

 

Quizfrage 1

 

Quizfrage 2

 

“Wusstest du, dass unter jedem Kursabschnitt eine Vielzahl von verschiedenen interaktiven Übungsaufgaben bereitsteht, mit denen du deinen aktuellen Wissensstand überprüfen kannst?”  

Alle Technikerschulen im Überblick

Zum Verzeichnis der Technikerschulen (Alles Rund um die Schulen)
Zum Verzeichnis der Technikerschulen

 

Kennst du eigentlich schon unser großes Technikerschulen-Verzeichnis für alle Bundesländer mit allen wichtigen Informationen (Studiengänge, Kosten, Anschrift, Routenplaner, Social-Media) ? Nein? – Dann schau einfach mal hinein:   

Was ist Technikermathe?

Unser Dozent Jan erklärt es dir in nur 2 Minuten!

Oder direkt den > kostenlosen Probekurs < durchstöbern? – Hier findest du Auszüge aus jedem unserer Kurse!

Geballtes Wissen in derzeit 26 Kursen

Hat dir dieses Thema gefallen?Ja? – Dann schaue dir auch gleich die anderen Themen zu den Kursen 

WT3 (Werkstoffprüfung) und
TM1 (Technische Mechanik – Statik) an. 

Lerne nun erfolgreich mit unserem Onlinekurs Technische Mechanik 1
TM1 (Technische Mechanik)
Lerne nun erfolgreich mit unserem Onlinekurs Werkstofftechnik 3
WT3 (Werkstoffprüfung)

 

Perfekte Prüfungsvorbereitung für nur 14,90 EUR/Jahr pro Kurs

++ Günstiger geht’s nicht!! ++

 

 

Oder direkt Mitglied werden und Zugriff auf alle 26 Kurse  (inkl.  Webinare – Gemeinsames Lernen  + Unterlagen) sichern ab 7,40 EUR/Monat  ++ Besser geht’s nicht!! ++  

 

Social Media? - Sind wir dabei!

Kennst du eigentlich schon unseren YouTube-Channel? – Nein? – Dann schau super gerne vorbei:

Technikermathe auf Youtube 

Mehr Videos zu allen Themen des Ingenieurwesens auf Youtube

Immer auf dem neuesten Stand sein? – Ja? – Dann besuche uns doch auch auf

Technikermathe auf Instagram 

Sei immer auf dem neuesten Stand und besuche uns auf Instagram

Technikermathe auf Facebook

Sei immer auf dem neuesten Stand und besuche uns auf Facebook

Dein Technikermathe.de-Team

Zu unseren Spartarifen
Zu unseren Spartarifen