AiF-FV-Nummer 17738 N

Entwicklung eines Festbettverfahrens für die Chemical Looping Verbrennung unter Verwendung nanoskaliger O²-Carrier

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.04.2015 bis 31.03.2018

Forschungsstellen

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

In dem Vorhaben soll ein Chemical Looping Combustion (CLC) -Verfahren für gasförmiger Brennstoffe entwickelt werden, bei dem der Verbrennungssauerstoff durch nanoskalige O2-Carrier aus Eisenoxiden zur Verfügung gestellt wird. Die O2-Carrier sind auf einem porösen Träger immobilisiert, der vom Brenngas durchströmt wird. Das Rauchgas enthält nur CO2 und Wasserdampf. Die Regeneration der O2-Carrier erfolgt durch Oxidation mit durchströmender Luft. Hauptanwendungsgebiete sollen die Energieerzeugung aus Erd- oder Biogas im unteren Leistungssegment von Gasbrennern (ca. 10 kWth) sein. Das zu entwickelnde CLC-Festbettverfahren mit nanoskaligen O2-Carriern bietet dabei gegenüber konventionellen Gasbrennern verschiedene Vorteile. Erwartet werden ein bis zu 10 %-Punkte besserer feuerungstechnischer Wirkungsgrad sowie eine deutliche Unterschreitung der zulässigen Abgasverluste sowie Emissionsgrenzwerte der 1. BImSchV auch bei kleinen Leistungsstufen. Durch den Verzicht auf Verbrennungsluft wird beim CLC-Verfahren die NOx-Bildung weitgehend unterbunden. Es sollen kompakte, flexibel zu dimensionierende und gut regelbare Anlagen realisiert werden, die gerade für kleine Brenngasströme geeignet sind. Die Unternehmenszielgruppe umfasst auch Hersteller hochspezifischer Nanopartikel und hochporöser, thermisch stabiler Trägermaterialien sowie Entwickler von Beschichtungsverfahren. Zum Projektende werden FuE-Ergebnisse für eine industrielle Umsetzung der Beschichtung technischer Substrate mit Eisenoxid-Nanopartikeln erwartet. Damit kann zwei Jahre nach Projektende mit ersten Anwendungsuntersuchungen des Festbettverfahrens mit CLC in Kooperation mit kmU gerechnet werden. Hierfür werden als Transfermaßnahme unter anderem Kooperationen mit kmU angestrebt.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente