Abteilung Vergasungstechnologie
Die Hochdruckflugstromvergasung ist eine der Schlüsseltechnologien zur Schließung des anthropogenen Kohlenstoffkreislaufs und zur Erzeugung von Wasserstoff für zukünftige Energiesysteme.
In der Abteilung Vergasungstechnologie wird die Konversion biogener und anthropogener Einsatzstoffe über den thermo-chemischen Prozess der Vergasung ganzheitlich betrachtet. Die Teilprozesse Zerstäubung, Flammenstabilisierung, Brennstoffumsatz, Schlackebildung und -abfluss, sowie Wärmefreisetzung werden an Anlagen vom Labor- bis zum Pilotmaßstab experimentell untersucht. Die experimentellen Daten bilden die Basis für die Ableitung physikalischer Modelle der Teilprozesse, welche in die numerische Simulation einfließen. Diese kann zur Optimierung von Reaktordesign und Prozessbedingungen genutzt werden und bildet die Grundlage für scale-up und somit den Technologietransfer in die industrielle Anwendung. Die Forschungsarbeiten werden in enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe Thermo-chemische Verfahren der Brennstoffwandlung am Engler-Bunte-Institut, Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie (EBI-ceb) durchgeführt.
Die Arbeiten erfolgen im Rahmen des Helmholtz-geförderten Programms MTET (Materials and Technologies for the Energy Transition) im Subtopic Anthropogenic Carbon Cycle, Topic 5 (Ressource and Energy Efficiency).
Arbeitsgruppen:
Vergasung
- Grundlagen der Flugstromvergasung von flüssigen und Suspensionsbrennstoffen aus
biogenen und anthropogenen Einsatzstoffen - Charakterisierung der physikalischen und thermo-chemischen Prozesse in der FlammenzoneModellierung des Brennstoffumsatzes der festen und flüssigen Phase
- Modellierung des Brennstoffumsatzes der festen und flüssigen Phase
- Experimentelle Daten zur Validierung von Modellen und Simulationen
Ansprechpartnerin: Dr.-Ing. Sabine Fleck
Telefon: +49 721 608 - 28945
E-Mail: sabine.fleck∂kit.edu
Flüssige Brennstoffe / Zerstäubung
- Rheologische Charakterisierung von Brennstoffen Zerstäubung hochviskoser Flüssigkeiten und Suspensionen mittels gasgestützter Düsen
- Experimentelle Untersuchung des Umgebungsdruckeinflusses auf die Zerstäubung
- Entwicklung, Optimierung und Scale Up gasgestützter Düsen für die Flugstromvergasung
- Bereitstellung experimenteller Daten für die numerische Simulation (EBI-VBT)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Tobias Jakobs
Telefon: +49 721 608 - 26763
E-Mail: tobias.jakobs∂kit.edu
Modellierung / Bilanzen
- Modellierung von Verbrennungs- und Vergasungsprozessen
- Prozessbewertung von Verbrennungs- und Vergasungsprozessen
- Vergaserbilanzierung
- Prozesssimulation
Ansprechpartnerin: Dipl.-Ing. Ulrike Santo
Telefon: +49 721 608 - 25464
E-Mail: ulrike.santo∂kit.edu
bioliq®-II - Forschungskoordination
-
bioliq®- Pilotlinie zur Erzeugung von Kraftstoffen aus biomassestämmigen Reststoffen Wissenschaftliche Betreuung und Koordination der Forschungsarbeiten am 5 MW Flugstromvergaser für die - Synthesegaserzeugung aus Flüssigkeiten und Suspensionen (Slurrys) unter hohem Druck (80 bar)
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Mark Eberhard
Telefon: +49 721 608 - 22979
E-Mail: mark.eberhard∂kit.edu
Thermo-chemische Verfahren der Brennstoffwandlung
- Grundlagen der Pyrolyse und Vergasung von festen und flüssigen Energierohstoffen
- Modellierung zur Beschreibung der Einzelprozesse bei der Umsetzung der festen und flüssigen Brennstoffphase
- Bestimmung der Reaktionskinetik bei der Vergasung fester Brennstoffkomponenten unter hohem
Druck
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Telefon: +49 721 608 - 24283
E-Mail: thomas.kolb∂kit.edu
Netzwerke:
HVIGasTech - Helmholtz Virtual Institute of Gasification Technology
- Wissenschaftliche Kooperation zur Untersuchung der Vergasung biogener und anthropogener Energierohstoffe
- Network of Young Scientists - Exzellentes wissenschaftliches Netzwerk für den wissenschaftlichen und interdisziplinären Austausch junger Wissenschaftler/-innen
Ansprechpartner: Manuel Haas, M.Sc.
IEA-Task 33 Biomass gasification
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
ProcessNet (VDI / GVC / DECHEMA)
Fachgemeinschaft Sustainable Production, Energy and Resources (SuPER)
- Fachgruppe Hochtemperaturtechnik
- Fachgruppe Energieverfahrenstechnik
- Fachgruppe Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Projekte:
Helmholtz Programmorientierte Förderung: Materials and Technologies for the Energy Transition (MTET), Topic 5, Subtopic Anthropogenic Carbon Cycle
SprayCalc - Berechnungswerkzeug zur Charakterisierung des thermodynamischen reaktionstechnischen Verhaltens von Sprays zur Auslegung verfahrenstechnischer Prozesse
KI-Tool - KI-Tool für prädiktive Prozessoptimierung und -steuerung für mittelständische Prozessanlagenbetreiber