In Teilprojekt A5 soll geklärt werden, ob die mineralischen Bestandteile, wie Na, K, Mg, Ca, Al oder Fe, der Kohle katalytisch aktiv sind und somit Einfluss auf den Oxyfuel-Verbrennungsprozess nehmen. Neben dem Verbrennungsprozess in O2 werden die beschleunigte Einstellung des Boudouard-Gleichgewichts und die Kohlevergasung mit H2O berücksichtigt, die durch Volumenvergrößerung erheblichen Einfluss auf das Strömungsfeld in Flammen nehmen können. Es sollen reale Kohlen aber insbesondere auch synthetische Modellkohlenstoffe untersucht werden, was eine schrittweise Steigerung der Komplexität der untersuchten Systeme erlaubt.
Bei der Haupttätigkeit der Blasius Schuster KG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.he.0945.de7.pf.eu_industrie/353535345) handelt es sich um Vergasung oder Verflüssigung von Kohle (NACE-Code: 38.21 - Behandlung und Beseitigung nicht gefährlicher Abfälle). Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in die Luft, Freisetzung in das Wasser, Freisetzung in den Boden, Verbringung von Schadstoffen mit dem Abwasser, Verbringung gefährlicher Abfälle im Inland, Verbringung gefährlicher Abfälle im Ausland, Verbringung nicht gefährlicher Abfälle.
MAN Energy Solutions entwickelt in dem hier vorliegenden Projekt einen Verdichter axialer Bauweise für die Eigenschaften von CO2, also einem molekular schweren Gas. Dieser Verdichter muss hohe Volumenströme verarbeiten, wie sie insbesondere in Kraftwerksanlagen entstehen. Zu den wichtigsten Optionen bei der Vermeidung von Umweltbelastungen durch den weltweit ansteigenden CO2-Ausstoss gehört die CCS-Technologie; diese unterscheidet verschiedene Verfahren zur CO2-Abscheidung wie die Abtrennung nach Kohlevergasung (Pre-Combustion / IGCC) oder die Abscheidung nach dem Verbrennungsprozess (Post Combustion). Eines jedoch eint diese Verfahren: die Notwendigkeit von CO2-Verdichtern für den Transport des Treibhausgases vom Kraftwerk zum Speicherort und zum Verpressen der entstandenen CO2-Massen. Eine intelligente Lösung zur Förderung großer CO2-Volumina liegt in der Vorverdichtung mittels eines geeigneten Axialverdichters und der damit einhergehenden Reduktion des Volumenstroms sowie anschließender Verdichtung auf den Enddruck mittels eines Radialverdichters. Die Vorteile eines Axialverdichters für CO2 sind dabei die sehr hohen Wirkungsgrade, die Möglichkeit der Verdichtung großer Volumenströme in einem einzigen Verdichtergehäuse, die Wärmenutzung aus der Kompression in Kraftwerksprozessen und die mechanische Zuverlässigkeit des Kompressors. Die Kombination von hohen Wirkungsgraden, Zwischenkühlungen und dem Eintrag von Abwärme in den Prozess resultiert in einem geringstmöglichen Energieverbrauch für die Verdichtung. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden die Grundlagen der Axialverdichterauslegung für CO2 erarbeitet, auf deren Basis transsonische Prozessverdichter zur Förderung großer CO2-Volumina ausgelegt werden können. Da mit der CO2-Verdichtung mittels eines Axialverdichters Neuland betreten wird, ist sowohl eine Verifikation der numerischen Werkzeuge als auch eine Validierung der angewandten Modelle zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck wird ein Versuchsverdichter entwickelt, welcher durch eine umfangreiche Instrumentierung und ein intelligentes Messprogramm alle erforderlichen Messdaten bereitstellt. Die hier weiterentwickelte Technologie zur Verdichtung schwerer Gase mittels eines großen Axialverdichters eignet sich daneben auch für den Einsatz in großskaligen Produktionsanlagen zur Kompression von Kohlenwasserstoffen, Erdgas sowie Stickoxiden oder Wasserstoff. Diese Grundstoffe sind vor dem Hintergrund eines globalen Bevölkerungswachstums ebenso essentieller Bestandteil wirtschaftlichen Wachstums und sozialen Wohlstandes wie eine stabile und ausreichend dimensionierte Energieversorgung. Für die vornehmlichen Standorte dieser Anlagen im asiatischen, afrikanischen und südamerikanischen Raum spielt die Verfügbarkeit der hier entwickelten Technologien also eine nicht unbedeutende Rolle bei der langfristigen Entwicklung von Schwellen- zu Industrienationen.
Zum Vergleich der in COORETEC betrachteten Kraftwerksprozesse (GuD-, DKW-, Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, IGCC mit CO2-Abtrennung, DKW mit MEA) werden einheitliche Annahmen und Randbedingungen aufgestellt und Prozessanalysen durchgeführt. Aussagen über die heute machbaren Technologien sowie deren CO2-Vermeidungspotential werden getroffen. Aufgrund der großen Unterschiede zwischen den zu betrachtenden Prozessen müssen die Anlagen- und Betriebsparameter miteinander vergleichbar gestaltet werden. Dies umfasst die Identifizierung aller Parameter und die Definition realitätsnaher, standardisierter Werte für alle Einflussgrößen. Mittels Modellierung und Simulation werden Aussagen über die heute erreichbaren Wirkungsgrade und das Wirkungsgradpotential einzelner Technologien gemacht. Wesentliches Ergebnis der Studie ist es, Aussagen zu treffen, welche Prozesse unter realitätsnahen und vergleichbaren Randbedingungen das größte technische und wirtschaftliche Potenzial besitzen, den Klimaschutz schnellstmöglich voranzutreiben. Die hierbei entwickelten standardisierten Annahmen und Randbedingungen sollen auch bei der zukünftigen Untersuchung von alternativen Prozessen Anwendung finden.
Objective: To establish the performance of coal gasification trials based on the principle of the molten iron reactor. General Information: The process is based on the simultaneous carbonization and decarbonization of liquid iron. In a vessel containing a high -carbon iron bath (hot metal), pulverized coal and oxygen are injected through tuyeres installed in the bottom. Lime or converted slag, in ground form, can also be injected through the bottom tuyeres. In a simplified way the following process runs auto thermically at a temperature in the range 1450c - 1550c: - the volatile components of the coal escape and are cracked: - the carbon is dissolved in the iron: - the coal ash together with added materials, such as steel plant slag or lime, forms a basic final slag; - the sulphur introduced by the coal is bound in the basic reactor slag. As well as in the reactor dust: - the coal dissolved in the molten iron reacts with the oxygen and thus generated the product gas. Achievements: In the 60 T converter the coal rate in the trial was 15 to 20T/H of a 14. 4 per cent ash and 29. 5 per cent volatile coal. The trials have shown that the molten bath temperature was stable during the gasification. The gas composition and the main pollutants concentration are given in table 1. Table1: Composition and pollutants in the gas produced by the Klockner process. CO 64 per cent, CO2 2-3 per cent, H2 30-31 per cent, CH4 730PPM, N2 3 per cent, H2S 2-70PPM, COS 5-28PPM, SO2+SO3 0-42PPM, CL 0. 2-7. 1PPM, F 0-3. 6PPM, HCN 0-4. 2PPM, NH3 0. 1-0. 9PPM. NOX 0. 1-0. 5PPM. - Primarily from carrier gas for coal transportation. Due to the high process temperature of 1 400 up to 1 500 C, as well the function of the molten iron, higher molecular hydrocarbons (tars) were not present. The concentrations of chlorine, flour cyanide of hydrogen, ammonia and nitrogen oxides are extremely low. Also the sulphur concentrations are low. This is a particularly interesting feature of this process compared to other gasification processes. The dust quantity was in the range of 20 to 60G/NM3 but this quantity will be easily reduced to about 5MG/NM3 by the gas cleaning system applied in steel making. The recirculation of fines is considered. The results show that the carbon losses can be limited to 1 to 2 per cent and that desulphurisation of the gases occurs partly in the converter stack. In a longer trial (67 T of coal), the converter lining and the tuyeres are in an excellent condition. The slag produced although containing 3 per cent sulphur - is suitable for the production of concrete, as a material for road construction and as fertilizer. The research work has been continued with subsidies of the Federal German Research Ministry.
Dem direkten Einsatz der Kohle in den Tunneloefen der Ziegelindustrie stehen hohe technische und umweltrelevante Hindernisse entgegen. Hier bietet sich die Kohlevergasung als Alternative an. Die erheblichen Investitions- und Betriebskosten der z.Zt. vorhandenen Systeme verhindern aber eine wirtschaftliche Verwendung. Die Fa. Keller hat ein Beheizungssystem entwickelt, das dem Tunnelofen hinsichtlich Verfahrenstechnik, Konstruktion und Leistung angepasst ist. Das bedeutet einen geringeren Aufwand fuer die Gasreinigung, geringe Waermeverluste und das Fehlen jeglicher Abwaerme. Das im Technikum entwickelte Verfahren soll nun in einer Demonstrationsanlage (Massstabsvergroesserung ca. 8) in einer Ziegelei erprobt und bis zur Praxisreife entwickelt werden. Das Vorhaben umfasst Konstruktion, Bau und Betrieb dieser Anlage. Die Laufzeit soll 2 Jahre betragen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein neues Konzept zur trockenen Entfernung von Schwefelverbindungen und Ammoniak aus Brenngasen fuer die IGCC-Kraftwerkstechnik im Technikumsmassstab entwickelt werden. Das Ziel des Projektes besteht darin, das Verfahren der partiellen Oxidation von H2S/COS und die simultane NH3-Abscheidung weiterzuentwickeln und insbesondere an das Verfahren der Prenflo-Kohlevergasung anzupassen. Dabei sollen die verfahrenstechnischen Komponenten Flugstromreaktor mit Filterkerze, Katalysator, Festbettadsorber und Spruehabscheider optimiert und geeignete Kombinationen gefunden werden. Darueber hinaus ist die Anwendbarkeit bekannter Verfahren zur Rueckgewinnung von Schwefel aus den verschiedenen Traegermedien zu untersuchen. Es bestehen berechtigte Chancen, den Aufwand fuer die Brenngasreinigung im IGCC-Prozess auf ein Minimum zu reduzieren und somit einen Beitrag zum Durchbruch der innovativen IGCC-Kraftwerkstechnik zu leisten.
Ziel des Projektes war die grosstechnische Demonstration des Einsatzes von aufbereitetem Hausmuell in der Hoch-Temperatur-Winkler-Vergasung (HTW). Gemeinsam mit den Firmen Krupp Uhde GmbH, Dortmund, Intecsa-Uhde Industrial S.A., Madrid und Rheinbraun AG sollte die Co-Vergasung von Braunkohle und aufbereitetem Hausmuell im grosstechnischen Massstab demonstriert werden. Neben der Demonstration der grosstechnischen Einsetzbarkeit des HTW-Verfahrens zur effizienten und umweltgerechten Verwertung von Hausmuell durch Co-Vergasung mit Braunkohle, sollte durch Absicherung der Datenbasis an einer grosstechnischen Anlage, insbesondere hinsichtlich Feststoffhandling, Vergasungsverhalten, Brenngasqualitaet und Emissionen, eine Markteinfuehrung des Verfahrens unterstuetzt werden. Die Versuche sind erfolgreich abgeschlossen. Ueber die Firmen Krupp Uhde wurde eine Lizenz zur Anwendung dieses Verfahrens nach Japan erteilt.
Weissfaeulepilze besitzen die Faehigkeit, mit Hilfe eines komplexen, unspezifischen Enzymsystems (Ligninasen), das Lignin des Holzes abzubauen. Aufgrund dieser Enzymausstattung wird diesen Mikroorganismen auch ein grosses Potential zum Abbau persistenter Xenobiotika zugeschrieben. Zu diesen Verbindungen gehoeren auch die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), von denen zahlreiche Verbindungen als cancerogen und mutagen eingestuft werden. Ihre Anreicherung in der Umgebung von Kohle und Erdoel verarbeiteten Industrieanlagen stellt ein Gesundheitsrisiko fuer Mensch und Umwelt dar und erfordert bei der Ueberschreitung bestimmter Grenzwerte eine Sanierung der betroffenen Boeden. Neben physikalisch-chemischen Methoden kann die biologische Sanierung unter Einsatz von Mikroorganismen eine oekologisch und oekonomisch guenstige Alternative darstellen. Ziel des durchgefuehrten Forschungsvorhabens war es, wissenschaftliche Grundlagen fuer den Einsatz von Weissfaeulepilzen zur Bodensanierung zu erarbeiten. Dazu wurden zunaechst aus einer ca. 200 Pilzstaemme umfassenden Institutssammlung 57 Pilze auf ihre Faehigkeit getestet, die radioaktiv markierte PAK-Verbindung (4,5,9,10 - 14C) Pyren in Reinkultur auf Stroh zu mineralisieren. Bei zwoelf dieser Pilze waren nach 15 Wochen 45-60 Prozent des eingesetzten HC-Pyrens zu 14C02 mineralisiert. Bei einer Auswahl von gut und schlecht mineralisierenden Pilzen war am Ende der Versuche der groesste Teil der nicht mineralisierten HC-Radioktivitaet mit Wasser extrahierbar. Dies weist auf eine weitgehende Metabolisierung des 14C-Pyrens auch bei den schlecht mineralisierenden Pilzen hin, die den Abbau jedoch nicht bis zum 14C02 leisten konnten. Von den Organismen mit dem besten Mineralisierungspotential wurde aufgrund der guten Kultivierbarkeit und seiner Faehigkeit in Boeden einzuwachsen, der Pilz Pleurotus sp. Florida ausgewaehlt, um seine Abbaukapazitaeten auch fuer andere PAK-Verbindungen zunaechst in Reinkultur und dann in Boeden zu pruefen. Diese Untersuchungen zeigten, dass Pleurotus sp. Florida in Reinkultur in der Lage war, dem Stroh in unterschiedlichen Menge (50, 250, 1250 myg) zugesetzte nicht radioaktiv markierte acht 4-6-Ring EPA-PAK weitgehend zu metabolisieren. Es wurden maximal 20-23 Prozent (Dibenz(a,h)anthracen und Chrysen) bei der niedrigsten Konzentration wiedergefunden. Bei den hoeheren Konzentrationen stieg die wiedergefundene Menge der PAK zwar an, jedoch nicht in dem der Konzentrationserhoehung entsprechenden Mass. Beim Sprung der Anfangsmenge um das 25fache (von 50 auf 1250 myg) stiegen die prozentualen Wiederfindungsraten jedoch lediglich um das 3,6-8,4fache. Auch die gleichzeitig zugesetzten 14C-PAK (4,5,9,10-14C) Pyren, (12-14C) Benz(a)anthracen und (7,10-14C) Benzo(a)pyren wurden in bisher bei Mikroorganismen nicht nachgewiesenem Umfang mineralisiert...
Im Zusammenhang mit der Erhoehung des Wirkungsgrades bei der Erzeugung von elektrischem Strom aus fossilen Energietraegern sind Kombiprozesse von grossem Interesse, in denen die Kohle unter Druck vergast wird, die Reaktionsgase gereinigt und anschliessend in einer Gasturbinenanlage verbrannt und entspannt werden und die noch heissen, entspannten Gase zum Antrieb eines Dampfkraftwerkes dienen. Bei der Gasreinigung ist ein wichtiger Schritt die Entfernung von schwefelhaltigen Gase, insbesondere von Schwefelwasserstoff aus den bei der Kohlevergasung anfallenden Reaktionsgasen. Diese Entschwefelung kann z.B. mit Hilfe waessriger Loesungen von N-Methyldiethanolamin (MDEA) erfolgen, wobei man ein transport- und reaktionskontrolliertes Absorptionsverfahren einsetzt. Eine solche verweilzeitkontrollierte Absorption ist notwendig, um die gleichzeitig stattfindende Absorption weiterer saurer Gase, vor allem des Kohlendioxids, zu minimieren. Fuer die Auslegung von Trennverfahren zur Reinigung der anfallenden Abgasstroeme werden unter anderem Informationen zum Phasengleichgewicht benoetigt. Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Bestimmung von Phasengleichgewichten in Systemen bestehend aus Wasser, MDEA, starken Elektrolyten und den sauren Gasen Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Die Messergebnisse sollen mit verschiedenen Modellen beschrieben werden, die ihrerseits zur Auslegung von Absorptionsverfahren herangezogen werden koennen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 172 |
| Europa | 26 |
| Land | 1 |
| Weitere | 1 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 46 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 170 |
| Text | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 171 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 156 |
| Englisch | 22 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 145 |
| Webseite | 27 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 141 |
| Lebewesen und Lebensräume | 126 |
| Luft | 101 |
| Mensch und Umwelt | 173 |
| Wasser | 96 |
| Weitere | 173 |