Thermische Behandlung und Verwertung von Abfällen und Biomassen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2007
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 3, Verfahrenstechnik ; 882 |
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Inhalt
1. Einleitung 1
2. Formulierung der Aufgabe 2
2.1 Ziel der Arbeit 2
2.2 Methodik 3
3. Stand des Wissens 4
3.1 Charakterisierung und Aufbereitung von Abfällen 4
3.1.1 Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung 4
3.1.2 Aufbereitung und Nutzung von Abfällen 6
3.2 Stoffliche Verwertung von Abfällen 7
3.3 Thermische Behandlung und Verwertung 8
3.3.1 Ent- und Vergasung von Kohlen 8
3.3.2 Ent- und Vergasung von Abfälle und Biomassen 9
3.3.3 Verbrennung 14
3.3.4 Verfahren, Verfahrensbausteine und Verfahrensvergleiche 15
3.4 Beschreibung und Modellierung physikalischer Vorgänge 18
3.4.1 Ent-und Vergasung von Kohlen 18
3.4.2 Entgasung organischer Materialien 20
3.4.3 Vergasung organischer Materialien 24
3.4.4 Chemisches Gleichgewicht und chemische Reaktion 26
4. Charakterisierung und Aufbereitung 27
4.1 Beschreibung und Aufkommen der Basismaterialien 28
4.1.1 Biomassen 28
4.1.2 Abfälle 34
4.2 Anwendungen von Ersatzbrennstoffen 41
4.3 Potenzial und Erzeugung von Ersatzbrennstoffen 43
4.4 Aufbereitung von Abfällen und Biomassen 47
4.5 Beispiel: Aufbereitung von Abfällen aus der Papierherstellung 50
VI —
5. Möglichkeiten der Verwendung 53
5.1 Grundlagen zur Beschreibung der Verfahren 58
5.2 Beschreibung einzelner Verfahrensschritte 59
5.2.1 Entgasung 61
5.2.2 Vergasung 73
5.2.3 Verbrennung 82
5.2.4 Hydrierung 84
5.2.5 Nassoxidation 85
5.2.6 Oxidation im Hochofen 8(
5.3 Technische Apparate zur Umsetzung einzelner Verfahrensschritte 88
6. Verfahren und mögliche Klassifikation 97
6.1 Prinzipielle Verfahren zur Verwertung von Abfällen und Biomassen 97
6.1.1 Aufbau möglicher Verfahren
6.1.2 Eingrenzung möglicher Verfahren
6.2 Produkte und ihre grundsätzliche Bewertung 1(
6.2.1 Elektrizität, Dampf, Wärme 104
6.2.2 Wasserstoff 105
6.2.3 Synthesegas 106
6.2.4 Synthetisches Öl 107
6.2.5 Abfälle als Ersatzbrennstoff 107
i 6.2.6 Bewertung von zukünftigem Angebot und zukünftiger
Nachfrage verschiedener Produkte 10
6.3 Verfahren zur Nutzung von Abfallen und Biomassen 110
6.3.1 Einsträngige-Einstufige Verfahren 1!1
Beispiel Hochtemperatur-Winkler-Verfahren
6.3.2 Einsträngige-Mehrstufige Verfahren 116
Beispiel Pyrolyse und Hydrierung ^
6.3.3 Mehrsträngige-Mehrstufige Verfahren 123
Beispiel Gestufte Reformierung 12
Beispiel IPV-Verfahren 126
6.4 Ausblick zu den betrachteten Verfahren 136
7. Mathematische Modellierung 137
7.1 Grundprinzipien der mathematischen Modellierung *
vn
7.2 Mathematische Modellierung als Werkzeug zur Aufgabenbearbeitung 141
7.3 Methodik mathematischer Modellierung 145
8. Methodik der Mathematischen Modellierung an ausgewählten Beispielen 152
8.1 Beschreibung der Festbettvergasung organischer Materialien 152
8.1.1 Definition der Aufgabe 152
8.1.2 Charakterisierung der Vorgehensweise 153
8.1.3 Festlegung der einzusetzenden Werkzeuge 154
8.1.4 Modellbeschreibung 157
8.1.5 Modellvalidierung und Ergebnisse 176
8.1.6 Diskussion 179
8.2 Bewertung der Methanolerzeugung aus Biomasse 180
8.2.1 Definition der Aufgabe 180
8.2.2 Charakterisierung der Vorgehensweise 181
8.2.3 Festlegung der einzusetzenden Werkzeuge 182
8.2.4 Modellbeschreibung 182
8.2.5 Modellvalidierung und Ergebnisse 185
8.2.6 Diskussion 187
8.3 Vergleich zweier Verfahren zur thermischen Beseitigung von Abfällen 188
8.3.1 Definition der Aufgabe 188
8.3.2 Charakterisierung der Vorgehensweise 189
8.3.3 Festlegung der einzusetzenden Werkzeuge 189
8.3.4 Modellbeschreibung 190
8.3.5 Modellvalidierung und Ergebnisse 193
8.3.6 Diskussion 196
9. Diskussion und Ausblick 197
10. Zusammenfassung 202
Anhang 203
A01 Struktur ausgewählter organischer Moleküle 203
A02 Oberer Heizwert, unterer Heizwert, Brennwert 207
A03 Herleitung der Gleichungen für das ADI-Verfahren 209
Literatur 215
|
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V
Inhalt
1. Einleitung 1
2. Formulierung der Aufgabe 2
2.1 Ziel der Arbeit 2
2.2 Methodik 3
3. Stand des Wissens 4
3.1 Charakterisierung und Aufbereitung von Abfällen 4
3.1.1 Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung 4
3.1.2 Aufbereitung und Nutzung von Abfällen 6
3.2 Stoffliche Verwertung von Abfällen 7
3.3 Thermische Behandlung und Verwertung 8
3.3.1 Ent- und Vergasung von Kohlen 8
3.3.2 Ent- und Vergasung von Abfälle und Biomassen 9
3.3.3 Verbrennung 14
3.3.4 Verfahren, Verfahrensbausteine und Verfahrensvergleiche 15
3.4 Beschreibung und Modellierung physikalischer Vorgänge 18
3.4.1 Ent-und Vergasung von Kohlen 18
3.4.2 Entgasung organischer Materialien 20
3.4.3 Vergasung organischer Materialien 24
3.4.4 Chemisches Gleichgewicht und chemische Reaktion 26
4. Charakterisierung und Aufbereitung 27
4.1 Beschreibung und Aufkommen der Basismaterialien 28
4.1.1 Biomassen 28
4.1.2 Abfälle 34
4.2 Anwendungen von Ersatzbrennstoffen 41
4.3 Potenzial und Erzeugung von Ersatzbrennstoffen 43
4.4 Aufbereitung von Abfällen und Biomassen 47
4.5 Beispiel: Aufbereitung von Abfällen aus der Papierherstellung 50
VI —
5. Möglichkeiten der Verwendung 53
5.1 Grundlagen zur Beschreibung der Verfahren 58
5.2 Beschreibung einzelner Verfahrensschritte 59
5.2.1 Entgasung 61
5.2.2 Vergasung 73
5.2.3 Verbrennung 82
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5.2.5 Nassoxidation 85
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5.3 Technische Apparate zur Umsetzung einzelner Verfahrensschritte 88
6. Verfahren und mögliche Klassifikation 97
6.1 Prinzipielle Verfahren zur Verwertung von Abfällen und Biomassen 97
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6.2 Produkte und ihre grundsätzliche Bewertung 1("
6.2.1 Elektrizität, Dampf, Wärme 104
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6.2.4 Synthetisches Öl 107
6.2.5 Abfälle als Ersatzbrennstoff 107
i 6.2.6 Bewertung von zukünftigem Angebot und zukünftiger
Nachfrage verschiedener Produkte 10
6.3 Verfahren zur Nutzung von Abfallen und Biomassen 110
6.3.1 Einsträngige-Einstufige Verfahren 1!1
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6.3.2 Einsträngige-Mehrstufige Verfahren 116
Beispiel Pyrolyse und Hydrierung ' ^
6.3.3 Mehrsträngige-Mehrstufige Verfahren 123
Beispiel Gestufte Reformierung 12
Beispiel IPV-Verfahren 126
6.4 Ausblick zu den betrachteten Verfahren 136
7. Mathematische Modellierung 137
7.1 Grundprinzipien der mathematischen Modellierung *
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7.2 Mathematische Modellierung als Werkzeug zur Aufgabenbearbeitung 141
7.3 Methodik mathematischer Modellierung 145
8. Methodik der Mathematischen Modellierung an ausgewählten Beispielen 152
8.1 Beschreibung der Festbettvergasung organischer Materialien 152
8.1.1 Definition der Aufgabe 152
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8.1.4 Modellbeschreibung 157
8.1.5 Modellvalidierung und Ergebnisse 176
8.1.6 Diskussion 179
8.2 Bewertung der Methanolerzeugung aus Biomasse 180
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8.3.1 Definition der Aufgabe 188
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8.3.4 Modellbeschreibung 190
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8.3.6 Diskussion 196
9. Diskussion und Ausblick 197
10. Zusammenfassung 202
Anhang 203
A01 Struktur ausgewählter organischer Moleküle 203
A02 Oberer Heizwert, unterer Heizwert, Brennwert 207
A03 Herleitung der Gleichungen für das ADI-Verfahren 209
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| spelling | Funk, Günter Verfasser aut Thermische Behandlung und Verwertung von Abfällen und Biomassen Günter Funk Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 2007 XIV, 257 S. graph. Darst. 21 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 3, Verfahrenstechnik 882 Zugl.: Siegen, Univ., Habil.-Schr., 2007 Biomasse (DE-588)4006877-8 gnd rswk-swf Thermische Verfahrenstechnik (DE-588)4117203-6 gnd rswk-swf Prozessmodell (DE-588)4237203-3 gnd rswk-swf Thermische Abfallbehandlung (DE-588)4496858-9 gnd rswk-swf Organischer Abfall (DE-588)4172777-0 gnd rswk-swf Verwertung (DE-588)4188158-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Thermische Abfallbehandlung (DE-588)4496858-9 s DE-604 Biomasse (DE-588)4006877-8 s Verwertung (DE-588)4188158-8 s Thermische Verfahrenstechnik (DE-588)4117203-6 s Organischer Abfall (DE-588)4172777-0 s Prozessmodell (DE-588)4237203-3 s Fortschritt-Berichte VDI Reihe 3, Verfahrenstechnik ; 882 (DE-604)BV001897067 882 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=016070725&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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