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CO2-Abscheidung mit Kalkstein

Das Projekt "CO2-Abscheidung mit Kalkstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fisia Babcock Environment GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Konzepts für die CO2-Abscheidung aus Rauchgasen von Kohlekraftwerken mittels Kalkstein bis zur Marktreife. Hierzu wird eine Versuchsanlage im 1 MWth-Maßstab aufgebaut und daran Untersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen betreffen den Übergang von CO2 aus dem Rauchgas an das Kalk-Adsorbens im Carbonator und die thermische Regeneration des Adsorbens im Kalzinator. Die Anlage wird zunächst mit synthetischem Rauchgas betrieben. Nach dem Umbau der Brennkammer werden Untersuchungen mit kohlestämmigem Rauchgas durchgeführt. Der Kalzinator wird zunächst mit Luft gefeuert, bevor letztendlich Sauerstoff zum Einsatz kommt. Begleitend soll ein Simulationswerkzeug entwickelt werden, welches unter Einbeziehung der aus dem Versuchsbetrieb gewonnenen Erkenntnisse zur Konzeption einer Pilotanlage im Maßstab größer als 20 MWth und zur Berechnung einer Großanlage eingesetzt wird. Die Ergebnisse dieses Vorhabens dienen der fundierten Beurteilung des Verfahrens hinsichtlich technischer Machbarkeit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Im Anschluss an das Vorhabens ist die Erstellung und der Betrieb einer größer als 20 MW Pilotanlage beabsichtigt.

Teilprojekt: Regelungsentwurf und -test für Kalzinator und Drehrohrofen

Das Projekt "Teilprojekt: Regelungsentwurf und -test für Kalzinator und Drehrohrofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Regelungstechnik durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Automatisierungskonzepts für den Zementherstellungsprozess, welches bei gleichbleibender Produktqualität einen größeren Sekundärbrennstoffeinsatz und eine messbare Senkung der Umweltbelastung durch eine Erhöhung der Energieeffizienz ermöglicht. Teilziele des IRT sind: 1. Entwicklung eines Regelungskonzepts für Kalzinator und Drehrohrofen und 2. Erprobung des Systems am virtuellen Prozess sowie an einer Referenzanlage. Das IRT ist Federführer in den Arbeitspakten 5 und 6 sowie involviert in den Arbeitspakten 7, 8, 9,10,11,12,13. (Details siehe Rahmenplan) Das IRT wird die gewonnenen Forschungsergebnisse unmittelbar sowohl über nationale und internationale Veröffentlichungen in den Stand der Wissenschaft einfließen lassen. Die Forschungsergebnisse werden weiterhin zur Weiterentwicklung der Lehre verwendet (z. B. Vorlesungen, Studien- und Diplomarbeiten). Für das IRT besteht weiterhin die Möglichkeit, die Ergebnisse und Erkenntnisse in weiteren sowohl öffentlich geförderten Forschungsprojekten als auch Drittmittelprojekten mit unmittelbarer Industriebeteiligung außerhalb des Zementbereichs einzusetzen.

CO2-Abscheidung aus Kohlekraftwerken mittels Kalkstein Teilprojekt: Untersuchungen im Technikumsmaßstab

Das Projekt "CO2-Abscheidung aus Kohlekraftwerken mittels Kalkstein Teilprojekt: Untersuchungen im Technikumsmaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Konzepts für die CO2-Abscheidung aus den Rauchgasen von Kohlekraftwerken mittels Kalkstein bis hin zur Marktreife. Hierzu wird eine Versuchsanlage im 1 MWth-Maßstab aufgebaut. Hieran werden Untersuchungen u.a. hinsichtlich der erforderlichen Mengen an frischem Kalkstein bzw. an zirkulierendem Feststoff durchgeführt. Die Anlage wird in drei Phasen aufgebaut und betrieben: 1) mit synthetischem Rauchgas und luftbefeuerten Kalzinator, 2) mit kohlestämmigem Rauchgas, 3) mit O2-befeuertem Kalzinator. Dabei werden Betriebsparameter (Massenströme, Temperaturen etc.) variiert und die Auswirkung auf die CO2-Einbindung untersucht. Begleitend wird ein Simulationswerkzeug entwickelt, welches unter Einbeziehung der aus dem Versuchsbetrieb gewonnenen Erkenntnisse zur Konzeption einer Pilotanlage im Maßstab größer als 20 MWth und zur Berechnung einer Großanlage eingesetzt wird. Die Ergebnisse dieses Vorhabens dienen der fundierten Beurteilung des Verfahrens hinsichtlich technischer Machbarkeit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Im Anschluss an das Vorhabens beabsichtigen die beteiligten Projektpartner die Konstruktion und den Betrieb einer größer als 2 0MW Pilotanlage.

CO2-Abscheidung aus Kraftwerksabgasen mittels Kalkstein - Untersuchungen im Technikumsmaßstab

Das Projekt "CO2-Abscheidung aus Kraftwerksabgasen mittels Kalkstein - Untersuchungen im Technikumsmaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Großkraftwerk Mannheim AG durchgeführt. Untersuchung der Eignung des Verfahrens 'CO2-Abscheidung aus Kraftwerksabgasen mittels Kalkstein' im Technikumsmaßstab am Institut 'Energy Systems and Technology' der TU Darmstadt (Prof. B. Epple); Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage (Technikumsmaßstab, 1 MWth); Realverhalten bei der Absorption des CO2 im Karbonator und anschließender Freisetzung (Desorption) im Kalzinator; Entwicklung eines verfahrenstechnischen Gesamtkonzeptes für die Abscheidung von CO2 aus den Rauchgasen von fossilen Brennstoffen (insbesondere Braunkohle und Steinkohle); Empfehlungen für scale-up (z. B. Pilotanlage größer als 20 MWth); Intensive Abstimmung mit EST TU Darmstadt und den anderen Projektpartnern bei der Durchführung des Vorhabens; Planung und Beschaffung der notwendigen Materialien; Bereitstellung des Betriebspersonals; Überwachung und Auswertung der Versuchsreihen; Unterstützung bei der Störungsbehebung innerhalb der Anlage; Konzeptentwicklung für die Integration des Verfahrens in Großanlage; 1. Eignung des Verfahrens auf Basis der Auswertung der Versuchsergebnisse; 2. Nutzung der Ergebnisse für scale-up; 3. Beurteilung der Eignung des Verfahrens im Vergleich zu anderen Verfahren zur CO2-Abscheidung

Teilprojekt: virtuelle Sensorik

Das Projekt "Teilprojekt: virtuelle Sensorik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aixprocess Verfahrens- und Strömungstechnik Ingenieure Dr. Weng und Partner durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Automatisierungskonzepts für den Zementherstellungsprozess, welches bei gleichbleibender Produktqualität einen größeren Sekundärbrennstoffeinsatz und eine messbare Senkung der Umweltbelastung durch eine Erhöhung der Energieeffizienz ermöglicht. Teilziel von aixprocess ist die Entwicklung mathematischer Modelle für den Kalzinator und den Drehofen, sowie einer virtuellen Sensorik für die Gasvolumenströme. Aixprocess ist involviert in der Erstellung und Dynamisierung von CFD-Modellen für den Kalzinator und den Drehofen (AP1 und AP2), sowie in der Entwicklung einer virtuellen Sensorik für Gasvolumenströme (AP 3.2). Die Validierung der Modelle anhand Referenzdaten wird im AP 3.4 durchgeführt. Anschließend wird ein virtueller Prozess aufgebaut und getestet (AP 7). CFD-Modellreduktions-Tools können künftig als standarisierte Ingenieurs-Dienstleistung lizenziert werden. Neugründungen unter Kooperation mit IMH/IRT werden geprüft, um die entwickelte Methodik auf weitere Marktsegmente zu übertragen.

Teilprojekt: Modellreduktion und automatische Modellreduktion

Das Projekt "Teilprojekt: Modellreduktion und automatische Modellreduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Niederrhein, University of Applied Sciences, Institut für Modellbildung und Hochleistungsrechnen durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Automatisierungskonzepts für den Zementherstellungsprozess, welches bei gleichbleibender Produktqualität einen größeren Sekundärbrennstoffeinsatz und eine messbare Senkung der Umweltbelastung durch eine Erhöhung der Energieeffizienz ermöglicht. Teil-Ziele des IMH: Entwicklung eines automatisierten echtzeitfähigen Modellreduktionsverfahren. Das IMH reduziert die detaillierten CFD-Modelle des Kalzinators/Ofen auf echtzeitfähige Modelle, die für die Regelung eingesetzt werden können. - Erstellung, Pflege, und Support eines lizenzierten Software-Tools zur automatischen Modellreduktion; - Ein neu zu gründendes Unternehmen unter Beteiligung von aixprocess und IMH könnte den Part der Modellerstellung abdecken, evtl. Erweiterung um regelungstechnische Kompetenzen. Eine solche Ingenieurgesellschaft würde den Leistungsumfang der Modellerstellung und -Reduktion sowie Reglerkonzeption und -optimierung bis zur Anbindung an die Hardware abdecken.