Abteilung Vergasungstechnologie

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb

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

  •  Wissenschaftliche Betreuung und Koordination der Forschungsarbeiten am 5 MW Flugstromvergaser für die
    bioliq®- Pilotlinie zur Erzeugung von Kraftstoffen aus biomassestämmigen Reststoffen
  • 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)

 

 

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