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Glimmbrandentstehung in Aktivkohleadsorbern - Teil 2: Messungen zur Erhitzung von Aktivkohlebetten

Börger, G.G.

(Fortsetzung aus Heft 69(1997)1/2.) Der Versuchsaufbau zur experimentellen Bestimmung des Glimmbrandverhaltens von Aktivkohle ist schematisch dargestellt. Zu ersehen sind auch die Meßstellen zur Temperaturerfassung. Die über dem Festbett austretenden Gase wurden gesammelt und auf CO bzw. CO2 untersucht. Die Ergebnisse sind in Diagrammen dargestellt. Die Brandausbreitung (induziert durch elektrischen Zündwendel) läuft der O2-Zufuhr entgegen. Nach Oxidations-Abbruch mittels N2 stieg ein Temperaturbereich noch einige Minuten an; die Wärme wurde stromabwärts gespült und verteilt. Dabei entstand immer etwas mehr CO2 als CO, beide aber in gleicher Größenordnung. Die Luftströmung facht die Oxidation deutlich an. Die Reaktion hört auf, sobald der O2-Zustrom endet. Berechnet wurde, daß bis zum Erreichen von 0,6 Volumenprozent CO nur etwa 3 g Kohle verbrannt sind, fast unabhängig von der Anströmgeschwindigkeit. Die freigesetzte Wärme wird kaum zu thermischer Schädigung eines Appparates führen. Um sicherzustellen, daß CO im Adsorber nicht z.B. durch Adsorption zurückgehalten wird, wurde ein Betriebsversuch durchgeführt. Es wurde in eine laufende Adsorptionsanlage (Schema) CO derart eingeleitet, daß die eingespeiste Konzentration eine Sprungfunktion über der Zeit bildete. Die CO-Konzentration am Austritt wurde gemessen. Wie ein Diagramm zeigt, verläßt das eingespeiste CO die Anlage fast quantitativ. Es erfolgt ein Vergleich der Laborversuche mit einem betrieblichen Schadensfall. Der Adsorber mit Brandschaden ist schematisch dargestellt und zugehörig die entsprechenden Temperatur- und Konzentrationsverläufe. Offenbar begann die Oxidation nach der Wasserdampfdesorption während der anschließenden Heißlufttrocknung. Sie breitete sich weiter aus; die Alarmschwellen führten durch unglückliche Umstände nicht zu einer Gegenmaßnahme. Die Temperaturfühler registrierten erst etwa 30 min nach dem Hauptalarm eine Temperaturerhöhung. Schlußfolgerungen aus der Schadensanalyse werden abgeleitet.