Zerstäubung und Verbrennung von elementarem Schwefel

  • Ansprechpartner:

    M.Sc. Michal Fedoryk

  • Projektgruppe:

    Prof. Dr.-Ing. D. Trimis

Zerstäubung und Verbrennung von elementarem Schwefel

In PEGASUS wird ein neues Verfahren für die Elektrizitätserzeugung auf Basis erneuerbarer Energie untersucht. Dieses Verfahren kombiniert die Technologie des konzentrierenden Energieeintrags aus Sonnenenergie durch einen Kollektor auf Basis einer Partikelzentrifuge mit einem Energiespeichersystem auf Schwefelbasis. Der vorgeschlagene Prozess verbindet strömende Partikel als Wärmeübertragermedium, die zusätzlich als direktes thermisches Speichermedium verwendet werden können, mit der indirekten thermochemischen Speicherung von Sonnenenergie in festem Schwefel. Dadurch wird die Einbindung eines Sonnenkraftwerks als regenerativer Stromerzeuger im 24-Stunden Betrieb ermöglicht.

Schwefelkreislauf im PEGASUS-Projekt

 

Die Zerstäubung und Verbrennung findet in einer Airblast-Düse statt, in der Drallstärke variiert werden kann. Sie ist ähnlich der Düsen, die in den Triebwerken und Gasturbinen zur Verbrennung der Kohlenwasserstoffe angewandt werden. In der Mitte befindet sich ein Druckzerstäuber.

Schwefeldüse

 

Zuerst muss der Schwefelspray charakterisiert werden. Dazu wird u.a. Phasen-Doppler-Anemometrie und Shadowgraphy verwendet. Sie sind nicht invasive Methoden, mit denen mithilfe eines Lasers Tropfendurchmesser und Tropfengeschwindigkeit ermittelt werden kann.

Spraymessung mithilfe der Phasen-Doppler-Anemometrie (PDA)

 

Schwefelspray aus dem Druckzerstäuber – Shadowgraphy Foto

 

Massenstromverteilung entlang dem Radius. Links niedrige Drallstärke, rechts höhere

Danach wird Schwefel in der Luft unter atmosphärischem Druck verbrannt.

Schwefelflamme links; rechts abgehobene Schwefelflamme bei λ=2