Advanced Design Project (ADP)

Anpassung und Optimierung eines Laborwirbelschichtreaktors

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Hintergrund Ein wichtiger Bestandteil der thermischen und chemischen Verfahrenstechnik ist die Wirbelschichttechnologie. Dabei werden Feststoffpartikel von einem Gas durchströmt, wodurch das Gemisch in einen fluidähnlichen Zustand gelangt. Diese Technologie kann z. B. zur thermochemischen Umwandlung von Biomassen und Reststoffen in Synthesegas oder zur Reduktion und Oxidation von Eisenpulver genutzt werden. Am EST steht ein Wirbelschichtreaktor im Labormaßstab zur Verfügung, um verschiedene Prozessparameter und Einsatz- sowie Bettmaterialien zu untersuchen, wobei eine Messung von Temperatur, Druck und Feuchte sowie eine Gasanalyse erfolgt. Die bestehende Laborwirbelschicht(siehe Bild)soll nun optimiert werden, da zukünftig Experimente mit Wasserstoff und alternativen Einsatzstoffen durchgeführt werden.
Zielsetzung und Arbeitsschritte Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Konzept erarbeitet werden, um die Einsatzmöglichkeiten der Laborwirbelschicht zu erweitern. Dies umfasst verschiedene Anlagenabschnitte wie die Gaszufuhr und Dampferzeugung, den Brennstoffeintrag, den Reaktor und dessen Messtechnik, den Abgasweg und die Abgasreinigung sowie H2-Sicherheitseinrichtungen. Für die Umsetzung dieser Optimierung sollen technische Lösungen für die verschiedenen Anwendungsfälle entwickelt und dokumentiert werden. Die Bearbeitung sollte möglichst in Vollzeit erfolgen, da die Laborwirbelschicht in den Versuchsbetrieb des Instituts eingebunden ist.
Arbeitsschritte
  • Einarbeitung in die Theorie und Funktionsweise des Wirbelschichtreaktors
  • Erstellung einer Anforderungsliste für die Optimierung
  • Entwicklung einer technischen Lösung für die jeweiligen Untersysteme
  • Ausarbeitung einer Stückliste für die Bestellung der benötigten Komponenten
  • Dokumentation, Diskussion und Präsentation der Konzeptergebnisse
Voraussetzung Interesse an energie- und verfahrenstechnischen Fragestellungen
Ansprechpartner: Fabiola Panitz
Lara Kuhnert