Das Projekt "Machbarkeitsstudie zur Modellierung der Vergasung von Abfallstoffen nach dem Hochtemperatur-Winkler-Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik durchgeführt. Ein mathematisches Modell zur Berechnung der Verbrennung von Braunkohlen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt in Anlagen mit zirkulierender Wirbelschicht wurde fuer die Simulation der Vergasung von Braunkohle und Klaerschlamm in Hochtemperatur-Winkler-Vergasern (HTW) modifiziert. Das Verfahrensprinzip dieser Anlagen entspricht dem einer zirkulierenden Druckwirbelschicht. Die durchgefuehrten Modellerweiterungen betreffen in erster Linie die Beruecksichtigung des erhoehten Drucks, zusaetzlicher Stoffe und zusaetzlicher Reaktionen. Die Berechnungen zeigen, dass das verwendete Zellenmodell erfolgreich zur Simulation der HTW-Vergasung von Braunkohlen und Abfallstoffen, wie z.B. Klaerschlamm, eingesetzt werden kann. Da im allgemeinen kein vollstaendiger Satz an kinetischen Daten fuer diese Abfallstoffe zur Verfuegung steht, erscheint die Annahme des chemischen Gleichgewichts unter Beruecksichtigung einzelner Komponenten im Nichtgleichgewicht als erfolgversprechende Vorgehensweise; das heisst, die Anwendung einer Kombination aus Gleichgewichtsrechnung und kinetischer Berechnung. Eine reine Gleichgewichtsrechnung wird aufgrund der niedrigen Vergasungstemperatur von max. 950 GradC keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern.
Das Projekt "Entwicklung von neuen mathematischen Modellmodulen fuer ein geschlossenes Simulationsmodell der Hochtemperatur-Winkler-Vergasung (HTW) von Kohlen und anderen kohlenstoffhaltigen Feststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energie- und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Das Vorhaben dient der Entwicklung eines geschlossenen Simulationsprogramms zur zuverlaessigen Berechnung der Druckwirbelschichtvergasung. Ziel des Projektes ist es, das Modell zukuenftig fuer eine detaillierte Interpretation und Auslegung der Vergasung von Kohlen und anderen kohlenstoffhaltigen Feststoffen, wie z.B. Biomasse oder Reststoffe, in druckaufgeladenen Wirbelschichtreaktoren einzusetzen. Insbesondere fuer die Bereiche der Trocknung und Pyrolyse der Einsatzstoffe, der zu beruecksichtigenden homogenen und heterogenen Reaktionen sowie deren Kinetik und der Stroemungsmechanik beim Vergasungsprozess erfolgt eine detaillierte mathematische Beschreibung. Die Verifizierung des Modells wird mit Hilfe von Messdaten aus dem Betrieb zweier unterschiedlicher Demonstrationsanlagen, die mit 1,0 MPa bzw. 2,5 MPa betrieben werden, durchgefuehrt.