Fällungskristallisation

  • Forschungsthema:Auslegung eines Kristallisators zum gezielten Entfernen von Bariumsulfat aus Geothermalwasser
  • Typ:Diplomarbeit
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuung:Dr. Canic
    Kügler
  • Bearbeitung:Lampe
  • In deutschen Geothermieanlagen zur Stromerzeugung wird Geothermalwasser aus drei bis fünf Kilometer Tiefe gefördert, in einem Wärmetauscher abgekühlt und die so gewonnene Wärme in Strom umgewandelt. Das Wasser enthält je nach Region bis zu 250 g verschiedener Salze pro Liter. Beim Abkühlen werden einige dieser Salze übersättigt, kristallisieren aus, lagern sich an den Wänden der Rohre und anderer Anlagenteile ab und verstopfen diese. In diesem Zusammenhang ist Bariumsulfat (Baryt) eines der problematischen Salze, denn es lässt sich, einmal ausgefällt, mit einfachen chemischen Mitteln wie z. B. Säuren nicht wieder lösen, sondern muss mechanisch entfernt werden. Eine Möglichkeit, dieses Problem im Vorhinein zu vermeiden, wäre ein Kristallisator, in dem Bariumsulfat gezielt ausgefällt und so aus dem Wasserkreislauf entfernt wird.

    Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Anlagenkonzept für einen solchen Kristallisator entwickelt werden. Hierzu muss zunächst die Kristallisationsgeschwindigkeit von Bariumsulfat in Geothermalwasser bei Vorlage verschiedener Mengen an Kristallisationskeimen ermittelt werden. Außerdem muss auch die Veränderung der Kristallisationskeim-Aktivität bestimmt werden. Mit diesen Parametern sollen dann die Auslegungsbedingungen für einen Kristallisator sowie dessen Ausführung (z. B. Suspensionskristallisator, Kartusche, Festbett) festgelegt werden.