Experimentelle Untersuchung des Calcium-Looping-Verfahrens im Pilotmaßstab

Abstract

In dieser Arbeit wird durch experimentelle Untersuchungen an einer 200 kWth-Pilotanlage mit realitätsnahen Prozessbedingungen eine Datengrundlage für das Calcium-Looping (CaL)-Verfahren geschaffen. Die experimentellen Untersuchungen umfassen die Felder Karbonator- und Regeneratorbetrieb sowie Erkenntnisse zum Sorbensverhalten. Zum erreichten Ziel eines Karbonatorabscheidegrads deutlich über 90% CO2 tragen vielschichtige Faktoren bei, welche im einzelnen untersucht und charakteristische Betriebsfenster abgeleitet werden. Mittels simulativer Berechnung von Betriebsfenstern wird das Verfahren anhand seiner charakteristischen Parameter optimiert und Effizienzpotentiale anhand des Nettowirkungsgradverlusts durch CO2-Abscheidung aufgezeigt. Abschließend wird eine Methode zur simulationsgestützten Verfahrensauslegung und -skalierung entwickelt. Auf dieser Grundlage kann eine CaL-Anlage bestehend aus gekoppelten Wirbelschichten ausgelegt, skaliert und betrieben werden.