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  Projekt-Steckbrief

Projektname:

Numerische Simulation der wasserdampfgestützten Karbonisierung von Biomasse in Rohrreaktorenof wet biomass carbonization in tubular reactors 

Projektkürzel: KARBONISIERUNG 
Projektlaufzeit: 7/2013 - 6/2016 
Gefördert durch: Stiftung Energieforschung Baden-Württemberg (http://www.sef-bw.de
Beschreibung:

Biomass Steam Processing (BSP) ist ein wasserdampfunterstütztes, thermochemisches Verfahren zur Behandlung von lignozellulosehaltiger Biomasse mit dem Ziel, deren Energiedichte zu erhöhen. Das BSP-Verfahren ist eine vielversprechende Alternative zu aktuellen Karbonisierungsverfahren. Gerade die Fle-xibilität bei Einsatzstoffen und Betriebsparametern eröffnet neue Anwendungsbereiche.Im Verlauf der Untersuchungen über mehrere Jahre wurden verschiedene experimentelle Ansätze und Skalierungen umgesetzt. Auf-grund der komplexen Stoffeigenschaften von Biomassen und Unklarheiten über deren chemische Reaktionen und Förderverhalten insbesondere während der Umwandlung, ist es sehr schwierig diese Prozesse genau zu ver-stehen und vorherzusagen. Ein Verständnis der Vorgänge kann jedoch die ökonomische Umsetzung von Verfah-ren zur Verwertung von Abfallbiomassen unterstützen und diese als alternative Energiequelle etablieren. BSP ist eine dieser wirtschaftlichen Abfall-zu-Energie Strategien und kann eine ökologische Lösung für die Entsor-gungsprobleme von biologischen Abfällen bieten.

Mit dem beantragten Forschungsvorhaben soll stufenweise ein modular aufgebautes Programm zur numerischen Simulation von Feststofftransport, Wärmeübertragung und chemischen Reaktionen von granularen Feststoffen in Rohrreaktoren mit Relativbewegung zwischen Feststoff und Reaktorwand bzw. Reaktoreinbauten entwickelt werden. Hierbei soll von einfachen Modellen, wie z.B. Kaskadenmodellen ausgegangen werden, um die Einflüsse der unterschiedlichen Teilmodelle für die komplexen chemischen und physikalischen Prozesse zu untersuchen und zu quantifizieren. Aufbauend auf diesen Untersuchungen sollen DEM-Verfahren (DEM: discrete element methods) eingesetzt werden, die an geeignete verfügbare CFD-Verfahren (CFD: computational fluid dynamics) angepasst und mit diesen kombiniert eingesetzt werden. Mit diesem Programmsystem sollen z.B. Schneckenreaktoren, wie sie bei der Carbonisierung von lignozellulosestämmigen Biomassen eingesetzt werden numerisch simuliert werden. Das Programm soll aber auch für den Einsatz für andere Reaktorformen, z.B. Drehrohre oder Rohrreaktoren mit rotierenden schaufelartigen Einbauten entwickelt werden.

 
Hier finden Sie eine ausführliche Beschreibung (extern) 
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Henning Bockhorn
Mitarbeiter: M.Sc. Salar Tavakkol