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Was passiert mit den in der Kohle enthaltenen mineralischen Bestandteilen beim Verbrennen der Kohle?
- Werden nicht mit verbrannt => Asche
- Bei 1200-1400°C schmelzen mineralische Bestandteile und verflüchtigen sich teilweise => bilden Kugeln oder Hohlkugeln
- Teil wird zu Asche und Schalcke
- Teil (80%) bildet Flugasche und wird ausgetragen
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Was passiert mit den verflüchtigten mineralischen Bestandteilen?
- Niederschlag auf Aschepartikeln durch Kondensation
- Feinstaub hat größere auf Masser bezogene Oberfläche => mehr Kondensat auf Feinstaub
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In welche 3 Kategorien kann man die flüchtigen Bestandteile der Kohle einteilen?
- I: Nichtflüchtige oder wenig flüchtige Elemente => Schlacke, litophile Elemente
- II: Mäßig flüchtige Elemente, Anreicherung in Flugstäuben, chalkophile Elemente
- III: Leichtflüchtige Elemente, Bei Abgasaustrittstemp. von 100°C noch nicht kondensiert
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Welche zu beachtenden Schadstoffe werden bei der Kohle feuerung freigestzt?
- Schwermetalle
- Schwefeldioxid
- Stickoxide
- cancerogene polycyclische Aromaten
- polychlorierte Dibenzodioxine
- polychlorierte Dibenzofurane
- polychlorierte Aromaten
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Was regelt die einzuhaltenden Emissionswerte?
Bundesimmisionsschutzgesetzt
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Was wird zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte in Kraftwerken getan?
- Rauchgasbehandlungsanlagen die Schadstoffe aus Rauchgas entfernen
- Überwiegender Teil der Schwermetalle im Elektrofilter abgeschieden
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Wie werden Staub aus Elektrofilter, Schlacke und Aschen entsorgt?
- Staub aus Elektrofilter als Zuschlagstoff für Beton
- Schlacke und Grobasche für Straßenbau
- Mansche Schlacken und Aschen in Untertagedeponien
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Was ist bezüglich der radioaktive Emission von Kohlekraftwerken zu sagen?
Worin wird Radioaktivität gebunden?
- radioaktive Emission von Kohlekraftwerken übersteigen die von Kernkraftwerken bei weitem
- Überwiegender Teil der Radioaktivität in Schlacken und Aschen
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Nenne 4 Feinstaubquellen!
- Prim. Natürliche Quellen: Vulkane, Buschbrände
- Sekundäre natürliche Quellen: Methan aus Sümpfen, Ammoniak aus Vulkanen, SO2,H2S...
- Prim. anthropologische Quellen: Kraftwerke, industr. Prozesse...
- Sekundäre anthropologische Quellen: Methan aus Reiskulturen, Landwirtschaft etc.
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Wie wird Staub klassifiziert?
- 1. Partikeln > 10μm: setzen sich aufgrund der Schwerkraft ab und werden nicht betrachtet
- 2. Grobkörnig: 10μm > Partikeln > 2.5μm
- 3. Feinkörnig: 2.5μm > Partikeln > 0.1μm
- 4. Ultrafeinkörnig: Partikeln < 100nm
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Welche Maßzahl gibt es für Menge an Feinstaub?
- 1. PM10 misst die Masse der grobkörnigen Partikeln in 1m3 Luft
- 2. PM2.5 misst die Masse der feinkörnigen Partikeln in 1m3 Luft
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Welche Feinstaubgrenze gibt es in D?
Grenzwert von PM10 ≤ 40 μg/m3, der an nicht mehr als 30 Tagen im Jahr überschritten werden darf
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Was sind polychlorierte Dibenzodioxine?
- mit vier bis acht Chloratomen chlorierten Dibenzodioxinen
- 75 verschiedene
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Was ist 2,3,7,8-TCDD?
Eigenschafte & Wirkung auf Menschen?
- 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin
- toxischste polychlorierte Dibenzodioxin
- verursacht 30 versch. Kranheiten
- Krebs
- Zellwachstum wird durch Dioxine getriggert
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Was ist der LD50-Wert?
Kritische Beurteilung!
- Gibt an bei welcher applizierten Konzentration die Hälfte der Versuchstiere stirbt
- Je nach Tierart verschieden und unsicher auf Menschen übertragbar
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Was für ein Verfahren wird angewendet wenn man mögliche Reaktionen eines Gemischs bei Temperaturanstieg detektieren will?
- Differentialthermoanalyse DTA
- In einem adiabaten Gefäß zwei Proben langsam aufgeheizt
- Die eine Probe ist zu untersuchende Gemisch, zweite Inertstoff
- Thermoelement misst Temperaturdifferenz
- Bei exothermer Reaktion findet Temperaturanstieg bzgl. inerter Referenzprobe
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Was besagt die Störfallverordnung und warum wurde sie in Kraft gesetzt?
- Seveso-Unfall
- Betreiber von Anlagen, in denen gefährl. Stoffe benutzt werden, müssen Behörden über ihre Verfahren informieren und Gefahrenpläne offenlegen
- Behörde muss zustimmen
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Was sind polychlorierte Dibenzofurane?
Welches ist das Giftigste?
- Leiten sich aus Furan (5-Ring) und Sauerstoffatom ab
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Was sind polychlorierte Bipheyle?
- lange Zeit als Transformatorflüssigkeit und Weichmacher genutzt
- Toxizität deutlich geringer als die der Dibenzodioxide und Dibenzofurane
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Was bedeutet Sequestrierung?
Abscheidung von CO2 aus Abgasen und endlagerung in geologischen Formationen
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Welche geologischen Formationen sind für die Sequestrierung denkbar?
- 1. Kavernen in Salzlagerstätten
- 2. ausgebeutete Erdöl- und Erdgas-Lagerstätten
- 3. nicht ausbeutbare oder ausgebeutete Kohlelagerstätten
- 4. Erdöllagerstätten mit Resten an Erdöl
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Wie kann das CO2 gewonnen werten?
- Verbrennung der Kohle mit reinem Sauerstoff: Abgas fast ausschließlich CO2
Verbrennung der Kohle mit Luft: Entfernen des CO2 aus der Luft durch Absorption, Adsorption oder Membranverfahren - Verbrennung der Kohle mit Luft in Gegenwart von Calciumoxid: Es bildet sich Calciumcarbonat, muss abgetrennt un gebrannt werden => CO2
Kohlevergasung oder Dampfreformierung: mit Erzeugung von Kohlendioxid und einem wasserstoffreichen als Brennstoff
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Was muss man bei der Deponierung des CO2 beachten?
Kann entweichen und Menschen ersticken
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Was ist Stickstoff?
- N2 Hauptbestandteil der Luft 78%
- reaktionsträges Gas
- Schutzgas
- Oxidationsstufen -III bis +V
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Was sind Nitride?
Stickstoffverbindungen mit Oxidationsstufe -III
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Welche Nitridtypen gibt es?
Ionische, kovalente und Einlagerungsverbindungen
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Was sind Ionische Nitride?
- Bilden sich bei erhöhter Temp. aus Stickstoff und Elektropositiveren Metallen
- Reagieren mit Wasser und setzen Ammoniak frei
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Was sind Einlagerungsverbindungen des Nitrids?
- z.B. Titannitrid: Titangitter erhalten, Stickstoff auf Zwischengitterplatz
- wichtig Bornitrid: alpha und beta => Graphit- bzw. Diamandgitter
- beta-BN: Schleifmittel und Schneidwerkzeug
- alpha-BN: Schmiermittel, nichtleitend
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Was sind kovalent gebundene Nitride?
- harte, spröde Feststoffe
- Halbleitereigenschaften wenn sie mit Halbleiterstoffen reagieren
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Was ist Distickstoffmonoxid?
- Distickstoffmonoxid, N2O, Lachgas
- Treibhausgas
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Was sind Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid?
Wie gebildet, welche Bedingungen, wie genutzt?
- Bilden sich bei Verbrennung mit Luft als Oxidationsmittel
- Begünstigt durch:
- 1. Verbrennungstemperatur zu hoch
- 2. Sauerstoff im Überschuss vorhanden
- 3. Verweilzeit im Ofen zu lang
Zur Salpetersäureherstellung genutzt
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Was ist Schwefel?
Wie erzeugt und verwendet?
- Element
- fällt bei Entschwefelung von Erdöl an
- kaum Verwendungsmöglichkeit (Schwefelsäure) dehalb Deponierung
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Was ist Schwefeldioxid?
Wie erzeugt?
Eigenschaften?
- Fällt bei Verbrennungen an
- für sauren Regen verantwortlich
- muss aus Abgasen absorbiert werden
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Welche Möglichkeiten gibt es Schwefeldioxid zu absorbieren?
Erkläre kurz!
- Kalkwäsche
- Kalk=>Kalkmilch=>bindet SO2 als Calciumsulfit => Oxidation zu Calciumsulfat (Gibs)
- Es fällt CO2 an (Aus Schwefeldioxidproblem wird Kohlendioxidproplem)
- Verfahren nach Wellman-Lord
- => Schwefel-Problem
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