Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
Offener Zugang

Abstrakt

Eine neuartige Technik basierend auf Kohlevergasung und integrierter chemischer Luftzerlegung

Junming Fan, Lin Zhu

Um die Kosten der Sauerstofferzeugung im Kohlevergasungsprozess zu senken und das CO2 zu nutzen, stellt diese Studie eine neuartige Technik auf Basis der Kohlevergasung vor, die mit einer chemischen Luftzerlegung im Kreislauf (CLAS) mittels thermodynamischer Methoden integriert ist. CLAS hat gegenüber anderen ausgereiften Technologien den Vorteil, dass die Kapitalkosten erheblich gesenkt werden können und die Betriebskosten gegenüber herkömmlichen Technologien zur Sauerstofferzeugung um etwa 40-60 % niedriger sind, während das Recycling von durch CCS aus dem Vergasungsgas abgetrenntem CO2 nicht nur die Sauerstofferzeugung (Sauerstoffentkopplung) von CLAS fördern, sondern auch den Kohlevergasungsprozess durch eine Boudouard-Reaktion verbessern kann. Im Mittelpunkt standen die thermodynamischen Leistungen, wie die Umwandlung von Metalloxiden (Mn2O3/Mn3O4) während des Oxidations- und Reduktionsprozesses, die gasförmige Zusammensetzung der Vergasung und der Kaltgaswirkungsgrad (η). Die Auswirkungen von drei Schlüsselvariablen, nämlich Luftdurchsatz, Reduktionstemperatur und Recycling-CO2-Verhältnis (β), wurden untersucht. Highlights:

1. Die chemische Luftzerlegung im Kreislaufverfahren liefert Sauerstoff und Dampf als Vergasungsmittel für den Kohlevergasungsprozess.

2. CO2 wird vollständig genutzt, indem es als inerter Bestandteil und auch als Kohlevergasungsmittel fungiert.