Abstrakt

Aktuelle Weiterentwicklung der Vergasungstechnologie und kinetischen Modellierung mit Aspen Software

Jaikishor Mavai

Stickstoff (N2 ₎ , Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2 ₎ und Kohlendioxid sind die vier Gase, die am häufigsten während des Vergasungsprozesses von kohlenstoffhaltigen Materialien aus Biomasse oder fossilen Brennstoffen entstehen. Dazu wird das Ausgangsmaterial auf hohe Temperaturen (normalerweise >700 °C) erhitzt und einer Reaktion unterzogen, bei der die Anwesenheit von Sauerstoff und/oder Dampf kontrolliert wird. Da H2 _und CO, die einen großen Teil der Mischung ausmachen, entflammbar sind, ist die resultierende Gasmischung, auch als Synthesegas (aus Synthesegas) oder Produktionsgas bekannt, ebenfalls ein Brennstoff. Wenn die vergasten Verbindungen unter Verwendung von Biomasse als Ausgangsmaterial hergestellt wurden, gilt die anschließende Verbrennung des resultierenden Gases als erneuerbare Energiequelle. Ein Vorteil: Obwohl die meisten Vergasungssysteme Synthesegas produzieren, das weiter verarbeitet und reformiert werden muss, um Verunreinigungen und andere Gase wie CO und CO2 zu entfernen _, können Hochtemperatur-Festoxidbrennstoffzellen Mischungen aus Dampf und Methan direkt aufnehmen. Synthesegas kann auch als Wasserstoffquelle in Brennstoffzellen verwendet werden. Am häufigsten wird Synthesegas direkt in Verbrennungsmotoren verwendet, zur Herstellung von Methanol und Wasserstoff genutzt oder über das Fischer-Tropsch-Verfahren in synthetischen Kraftstoff umgewandelt. Durch Vergasung können Luftschadstoffemissionen wie Methan und Partikel reduziert werden, indem bestimmte Materialien nicht mehr deponiert oder verbrannt werden. Einige Vergasungsverfahren sind darauf ausgelegt, korrosive Aschebestandteile wie Chlorid und Kalium zu entfernen, wodurch aus ansonsten problematischen Ausgangsstoffen sauberes Gas erzeugt werden kann. Strom wird derzeit in großem Maßstab durch die Vergasung fossiler Brennstoffe erzeugt. Schadstoffe wie SOX und NOX können durch Vergasung in geringeren Mengen erzeugt werden als durch Verbrennung.