OxyCO2
Oxyfuelverbrennung von Klärschlamm mit Elektrolyse-O2 zur Nutzung des CO2 in Power-to-X-Prozessen
Das Gesamtprojekt untersucht die Oxyfuel-Monoverbrennung von Klärschlämmen in Wirbelschichtanlagen mit Elektrolyse-O2 und die CO2-Verwertung mit Elektrolyse-H2 in einem Syntheseprozess.
Im Projekt OxyCO2 wird die Kopplung einer Elektrolyse und einer Wirbelschichtfeuerung untersucht. Dabei soll der Elektrolyse-O2 genutzt werden, um eine Klärschlamm-Monoverbrennung im Oxyfuel-Betrieb zu ermöglichen. Aus der Verbrennung entstehendes CO2 kann zusammen mit Elektrolyse-H2 genutzt werden, um Methanol herzustellen. Durch die experimentelle Klärschlammverbrennung in einer Wirbelschichtfeuerung sollen unter Variation einiger Parameter (z.B. Rauchgaszirkulation, Lambda, Feedgas-Vorwärmung) optimale Betriebsbedingungen ermittelt werden. Es wird eine modulare Rauchgasreinigungsanlage im Technikumsmaßstab errichtet, um den Einfluss einer partiellen und vollständigen Oxyfuel-Verbrennung auf die Rauchgasreinigung untersuchen zu können. Zusätzlich wird das Verfahren mithilfe der experimentellen Daten simulativ untersucht. Darunter werden unterschiedliche Modi für die Oxyfuelverbrennung sowie die Optimierung der Wärmeintegration betrachtet. Aufbauend auf den experimentellen und simulativen Ergebnissen, wird ein gekoppelter Betrieb von Wirbelschicht-Technikumsanlage und Rauchgasreinigungsanlage für die partielle und vollständige Oxyfuel- Monoverbrennung von Klärschlamm demonstriert. Für die partielle Oxyfuelverbrennung soll als verfahrenstechnische Alternative zusätzlich die CO2-Abscheidung mit einer Aminwäsche an einer bestehenden Versuchsanlage im Technikumsmaßstab untersucht und im Vergleich mit der reinen Oxyfuelverbennung bewertet werden.
Arbeitspaket RES
RES modelliert und simuliert ein Kraftwerk sowohl für den partiellen Oxyfuel-Betrieb als auch für die vollständige Oxyfuel-Fahrweise inklusive angeschlossenem P2X-Prozess. Mit der Simulation des Kraftwerks soll der optimale Betriebspunkt für beide Betriebsmodi gefunden und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen werden.
Ansprechpartner:
Technische Universität München (TUM)
Professur für Regenerative Energiesysteme (RES)
Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Projektseite und Projektpartner:
https://www.energetische-biomassenutzung.de/de/projekte/03EI5458
Projektnummer: 03EI5458A