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Biomasse stürmt bestehende Märkte für Brennstoffe dank verbesserter Verbrennungstechnologie

Da Biomasse eine erneuerbare Energiequelle ist, handelt es sich bei der Wirbelschichtfeuerung (WSF) um eine umweltfreundliche Technologie. Die verbesserte Verbrennung ist wesentlich für die Verringerung von Schadstoffen und die Erhöhung der Effizienz. In dieser Forschungsarbeit wurde ein solches Optimierungsverfahren unter Einsatz der Pyrolyse eingehender untersucht.

Energie

Im öffentlichen Elektrizitätsversorgungssektor werden seit mehreren Jahren großtechnische Wirbelschichtfeuerungs-Anlagen eingesetzt. Die Methode beinhaltet die erhöhte Zufuhr von Verbrennungsluft innerhalb des Brennraums, damit inerte Stoffe zusammen mit der Luft eine sich ausdehnende, zirkulierende Wirbelschicht bilden. Die WSF ermöglicht die Verbrennung von nahezu allen Brennstoffarten und stellt somit eine ideale Nutzungsmethode für Biomasse dar. Zur Verbesserung der Funktionalität der Methode wurde ein Blitzpyrolysereaktor im Labormaßstab für Biomasse entwickelt. Damit sollen Reaktorstabilität und Leistungsfähigkeit geprüft und optimiert sowie die großtechnischen Eigenschaften untersucht werden. Ziel ist es, den pyrolytischen Umwandlungsprozess von Biomasse in bestehende Märkte der flüssigen Brennstoffe und Chemikalien zu integrieren. Die Arbeit umfasste alle Bereiche der Pyrolyse (thermische Zersetzung), einschließlich Umrüstung, Versuche mit Plasmareaktoren, Modellierung von Anlagen in vergrößerten Maßstäben sowie techno-ökonomische Analysen und Umwelt- und Sicherheitsanalysen der Methode. Die neuartige, bei den Untersuchungen verwendete Konfiguration führte mittels der experimentellen Änderungen und angewandten Verfahren zur Verbesserung der Methode der zirkulierenden Wirbelschicht (ZWS). Die verbesserte Blitzpyrolyseanlage im Labormaßstab wird auch in anderen Projekten eingesetzt, da sie das Potenzial zur Verbesserung der Pyrolyse in anderen Systemen hat. Die für diese Arbeit entwickelten Modelle und Analysen können bei der Konstruktion und großtechnischen Entwicklung von Pyrolyseanlagen von Nutzen sein.

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