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【24h】

Wirbelschichtmodellierung unter Berucksichtigung von Teillastbetriebspunkten bei der Wasserdampfvergasung

机译：在水蒸气气化中考虑流化床建模，考虑到水蒸气气化中的部分负载工作点

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Bei der thermochemischen Umwandlung von Biomasse uber die Wasserdampfvergasung entsteht ein Synthesegas, welches neben der direkten Stromerzeugung auch fur Energiespeichertechnologien, wie die Methanisierung (SNG, engl. "substitute natural gas") oder die Wasserstofferzeugung genutzt werden kann. Wird die Technologie in einer Wirbelschicht mit Calciumoxid als Bettmaterial ausgefuhrt, ermoglicht die reversible Karbonatisierungsreaktion (CaO + CO_2 <-> CaCO_3) eine in situ Abscheidung von CO_2 aus der Vergasung. Die Karbonatisierungsreaktion ist temperaturabhangig und es konnen abhangig von der gewahlten Vergasungstemperatur im Synthesegas Wasserstoffkonzentrationen von bis zu 75 Vol.-%_(tr) erreicht werden. Die Menge des erzeugten Synthesegases hangt von dem Vergaserlastpunkt (zugefuhrtem Biomassestrom) ab. Der mogliche Lastbereich ist hauptsachlich durch die Fluiddynamik in der Wirbelschicht bestimmt. Die untere Grenze bildet die Mindestfluidisierung und nach oben ist der Ubergang zur zirkulierenden Wirbelschicht mit zunehmendem Partikelaustrag die Limitierung. Fur eine 200 kW_(th)-Wirbelschichtvergasungsanlage wurde ein stationares, eindimensionales Reaktormodell erstellt, um die Auswirkung von verschiedenen Lastpunkten auf das Betriebsverhalten zu untersuchen. Das Modell besteht aus einer Beschreibung der Blasen- und Suspensionsphase sowie entsprechenden Modellen fur den Stofftransport und die Reaktionskinetik. Gas- und Feststoffkonzentrationen konnen uber die Reaktorhohe berechnet und anhand von Geschwindigkeitsprofilen kann das Fluidisierungsregime abgebildet werden. Das Modell wurde anhand experimenteller Daten getestet und kann zukunftig als Werkzeug die Planung von Experimenten unterstutzen.
机译：在生物质的热化学转化在水蒸气气化上，产生合成气，除了能量存储技术的直接发电之外，可以使用，例如甲烷化（SNG，英语“替代天然气”）或氢气产生。当该技术在用氧化钙作为床材料的流化床中进行时，可逆碳酸化反应（CaO + Co_2 - > CaCO_3）允许从气化中原位沉积CO_2。碳酸化反应是温度依赖性，并且可以取决于合成气氢浓度高达75％（TR）的合成气氢浓度的所选气化温度达到。所产生的合成气的量取决于化油器负荷点（供应的生物质速率）。可能的负载范围主要由流化床中的流体动力学决定。下限形成最小流化，向上过渡到循环流化床，随着颗粒排出限制。对于200kW_（Th）-Wirbelvergassungsananlage，创建了一个静止的一维反应器模型，以检查各种负载点对操作行为的影响。该模型包括膀胱和悬浮阶段的描述以及用于材料传输和反应动力学的相应模型。可以通过反应器高度计算气体和固体浓度，并且可以基于速度分布成像流化制度。该模型在实验数据的基础上进行了测试，可用于支持实验的规划作为工具。

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