6_Schadstoffem.Verbrennungspr. Bsp S,N

ISGS_6_Schadstoffemissionen bei Verbrennungsprozessen am Beispiel von Sund N-Verbindungen
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Schwefelvorkommen in fossilen Brennstoffen
Erdöl 0,1 – 4 %, Kohle und im Erdgas als H2S
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Verbrennungsprodukte und Schadstoffpotentiale
Bei der Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen wie Steinkohle, Braunkohle und Erdöl werden
große Mengen Schwefeldioxid SO2 freigesetzt. Dieses bleibt als Gas oder im Wasser der Wolken
gelöst zunächst in der Atmosphäre. Dabei bildet es einen wichtigen Bestandteil des
gesundheitsgefährdenden Smogs. Abgebaut werden kann es, indem von Sauerstoff zu
Schwefeltrioxid SO3 oxidiert wird und dann als Schwefelsäure H2SO4 mit dem Regen ausgespült wird
2 SO2 + O2 → 2 SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Daraus ergibt sich ein weiteres Problem, da diese als Bestandteils des Sauren Regens zur
Versauerung der Böden beiträgt.
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Entstehung von Stickoxiden (Mechanismen und Wirkung)
ist die Sammelbezeichnung für die gasförmigen Oxide des Stickstoffs. Sie werden auch mit NOx
abgekürzt.
Quellen:
 Strassenverkehr

Industriefeuerungen
Stickoxide werden in der Regel entsprechend ihrer Quellen und ihres Bildungsmechanismus in 3
Arten unterteilt:
1.1 Bildungsmechanismen:
 Thermisches-Nox

Brennstoff- oder fuel-Nox

promptes NOx
Die in diesem Zusammenhang erwähnte „NOx“ setzen sich in der Feuerung zu etwa 95 % NO und
5 % NO2 zusammen.
Brennstoff NOx
Von im Brennstoff gebundenem organischem N und O. Reaktion stark von O
Konzentration und von der Verweilzeit des N in der Flamme abhängig. Bestimmt
unterhalb von 1200°C die Stickoxidbildung.
Thermisches NOx
Entstehung durch Reaktion von atomarem oder molekularem N mit O. Bildung in, als
auch außerhalb der Flamme und nimmt ab 1500°C schnell zu.
Promptes NOx
Aus Verbindung von O mit N-Radikalen. Bei Temperaturen über 1300°C in der
Flamme. Nimmt mit Temperatur nur leicht zu. Hat nur untergeordnete Rolle.
Wirkung
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Reizung und Schädigung der Atmungsorgane (insbesondere Stickstoffdioxid)
Entstehung des Sauren Regens: Bildung von Salpetersäure (HNO3) durch Reaktion
von (2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2) oder durch Aufnahme von N2O5 in Aerosolpartikel
und nachfolgender Bildung von NO3- in der flüssigen Phase.
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Smogbildung
Ozonbildung unter Einfluss von UV-Strahlung
Stickstoffdioxid zersetzt sich an der Luft zu Distickstofftetroxid,
dieses setzt sich anschließend mit Wasser zu salpetriger Säure (HNO2) und letztlich zu Salpetersäure
(HNO3) um  saurer Regen.
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NO2  N2O4 (Distickstofftetroxid)
N2O4 + H2O  HNO2 + HNO3
HNO  HNO3 + 2 NO + H2O
Im trockenen, gasförmigen Zustand kann das Stickstoffdioxid mit weiteren Luftverunreinigungen
unter Einwirkung von UV-Strahlung zur Bildung von Ozon (O3) führen. Bei diesem Vorgang handelt es
sich um eine photochemische Reaktion, die besonders im Sommer an Tagen intensiver
Sonneneinstrahlung eintritt: