Situation: Die Firma Adient produziert Sitzschienen (durch Formen und Stanzen von Stahlblech) mit einer Jahresproduktion von ca. 60 Millionen Stück. […]
WEISS – Effiziente Kreislaufführung von Kühlwasser durch integrierte Entsalzung am Beispiel der Stahlindustrie
Ausgangssituation
- Einsatz von 2,3 Mrd. m3/a Wasser branchenübergreifend für Kühlzwecke in Deutschland
- Aufsalzung durch Verdunstung/Kreislaufführung in Kühlkreisläufen erfordert Abschlämmung von bis zu 200 m³/h zur Korrosionsvermeidung
- Keine bedarfsgerechte Dosierung von Kühlwasserbehandlungs-chemikalien -> erhöhte Betriebsmittelkosten
- Komplexe Kühlwasserzusammensetzung: Biozide, Korrosionsschutzschutzmittel, Härtestabilisatoren, Flockungs(hilfs)mittel, Härtebildner, Trübe/Färbung, Feststoffe (produktionsbedingt), Öl / Fett aus Leckagen
- Komplexe Wasserkreisläufe, insbesondere in gewachsenen Werken
Projektziele
- Halbierung der Absalzwassermenge durch Entfernung von Salzen und Feststoffen im Zusatzwasser und bedarfsgerechte Chemikaliendosierung (ATP-Messung, Feststoffsensor)
- Wasser-Einsparpotential durchschnittlicher Stahlstandort bis zu 800.000 m³/a
Innovative Verfahrensansätze
- Entsalzung und Enthärtung mittels Kapazitive Deionisation (CDI) (BFI)
- Entwicklung Antifouling-Beschichtungen für Umkehrosmose-Membranen (UDE)
- Hochdruck-Umkehrosmose und Evaporation (EVAP®) mit patentierten Polymerwärmetauscher zur Konzentrateinengung (Wehrle/FOEN)
- Modellierung der Kühlwasserkreisläufe und der Stoffströme zur Ermittlung geeigneter Verfahrenskombinationen/Dosiermengen sowie wirtschaftlich-technische Bewertung mittels Life Cycle Assessment (ifakt/TUB)
Aktuelle Ergebnisse
- Bau und Fertigstellung der Gesamtversuchsanlage (SMS)
- Aufbau und Inbetriebnahme bei Deutsche Edelstahlwerke, Standort Hagen (SMS, DEW)
- Beginn der betrieblichen Demonstration im 3. Quartal 2018 bei Deutsche Edelstahlwerke
- Herstellung beschichtete Umkehrosmose Membran 4 Zoll Betriebsmaßstab
- Entwicklung Simulationstools und Verknüpfung mit LCA-Modell basierend auf betrieblichen Daten, Labor- und Technikumsversuchen
Ausblick
- Fortsetzung der betrieblichen Demonstration bei Deutsche Edelstahlwerke an zwei ausgewählten Kühlkreisläufen
- Simulationen und LCA basierend auf Daten der Demonstration
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Publikationen:
Hubrich, M., Kozariszczuk, M.:„Effiziente Kreislaufführung von Kühlwasser durch integrierte Entsalzung am Beispiel der Stahlindustrie. „IndustrieTage Wassertechnik, Dortmund, November 2017
Laghmari, S.; Ulbricht, M.Development and evaluation of an antifouling coating for reverse osmosis membranes which can be applied Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen für Fluidverfahrenstechnik, , Membrantechnik und Mischvorgänge, München27-28.02.18
Fitzke, B, Vu, D.: What´s up in Membrane Technology in Germany – Science and Innovation, DGMT IFAT 2018 Workshop 16.05.2018
Links:
Zukunftsfähige Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Wasserverfügbarkeit durch Wasserwiederverwendung und Entsalzung (WavE)
Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)
Projektträger Karlsruhe – PKTA – Bereich Wassertechnologie
Kontakte: |
VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH (Koordinator) Martin Hubrich Sohnstr. 65, 40237 Düsseldorf E-mail: martin.hubrich@bfi.de Tel:. +49-211-6707-34 |
SMS group GmbH Dr. Angela Ante Eduard-Schlömann-Str. 4, 40088 Düsseldorf E-mail: Angela.ante@sms-group.com Tel:. +49 2733- 29 3009 Mobil:+49 151-17141982 |
Technische Universität Berlin (TUB) Institut für Technischen Umweltschutz, FG Umweltverfahrenstechnik Prof. Sven Geißen Sekr. KF2, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin E-mail: sven.geissen@tu-berlin.de Tel:. +49-30-314-22905 |
Universität Duisburg-Essen (UDE) Lehrstuhl für Technische Chemie II Prof. Matthias Ulbricht Universitätsstr. 7, 45141 Essen E-mail: mathias.ulbricht@uni-due.de Tel:. +49-0201-183-3151 |
Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG Ingo Robin Auestr. 4, 58452 Witten E-mail: Ingo.Robin@DEW-STAHL.COM Tel:. +49-22331-398-5216 |
WEHRLE Umwelt GmbH Dr. Bernd Fitzke Bismarckstr. 1-11, 79312 Emmendingen E-mail: fitzke@wehrle-umwelt.com Tel:. +49-7641-585-355 |
Institut für Automation und Kommunikation e.V Dr. Jens Alex Werner-Heisenberg-Str. 1; 39106 Magdeburg E-mail: jens.alex@ifak.eu Tel:. +49-391-990-1469 |
Fontaine Engineering und Maschinen GmbH Martin Sjöström Industriestr. 28, 40764 Langenfeld E-mail: martin.sjoestroem@foen-gmbh.de Tel:. +49 2173 270041 Mobil:+49 151 16773893 |