Vereinfachtes Modell zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Aminen und deren Mischungen bei der Entfernung von CO2 aus Kraftwerksrauchgas:
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| Sprache: | German |
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Aachen
Shaker
2011
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Umwelttechnik
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSANGABE I
ABSTRACT ILL
INHALTSVERZEICHNIS V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS X
TABELLENVERZEICHNIS XV
1 EINLEITUNG 1
1.1 DAS OXYFUEL - VERFAHREN 1
1.2 DAS PRE - COMBUSTION VERFAHREN 2
1.3 DAS POST - COMBUSTION CO2 CAPTURING - VERFAHREN 2
2 STAND DER TECHNIK. 4
2.1 NASSCHEMISCHE ABSORPTION 5
2.1.1 AMINE 7
2.1.1.1 PROZESSE BASIEREND AUF AMINEN 8
2.1.1.1.1 ABB LUMMUS 9
2.1.1.1.2 ADIP - UND ADIP - X PROZESS 9
2.1.1.1.3 ADVANCED AMINES 9
2.1.1.1.4 AMDEA PROZESS 10
2.1.1.1.5 AMINE GUARD FS 10
2.1.1.1.6 FLUOR ECONAMINE PROZESS 10
2.1.1.1.7 FLUOR ECONAMINE FG PLUS PROZESS 11
2.1.1.1.8 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES 11
2.1.2 DAS AMMONIAK 12
2.1.3 DIE ALKALIKARBONATE 14
2.2 DIE PHYSIKALISCHE ABSORPTION 15
2.2.1 DER FLEXSORB - PROZESS 15
2.2.2 DAS FLUOR WASCHMITTEL 16
2.2.3 DER MORPHYSORB - PROZESS 16
2.2.4 DIE WASCHMITTEL PURISOL UND RECTISOL 16
2.3 DIE HYBRIDEN WASCHMITTEL 17
2.4 DIE ADSORPTION 17
2.4.1 DIE PHYSIKALISCHE ADSORPTION 17
2.4.2 CARBONATE LOOPING 17
2.4.3 DIE MEMBRANVERFAHREN 18
2.4.3.1 PROZESSE BASIEREND AUF MEMBRANGESTUETZTER GASTRENNUNG 18
2.4.3.1.1 DIE CYNARA MEMBRANE TECHNOLOGY 18
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
2.4.3.1.2 DAS SEPAREX MEMBRAN SYSTEM 18
2.4.3.1.3 DIE MEDAL MEMBRAN SYSTEME 19
2.5 DAS FROSTING 19
2.6 DIE BIOLOGISCHE CO2 - ABTRENNUNG 19
2.7 SIMULATION DER ABSORPTION UND DESORPTION VON CO2 20
2.8 ZUSAMMENFASSUNG 20
3 MATHEMATISCHE MODELLBILDUNG 22
3.1 GRUNDLAGEN ZUR BESCHREIBUNG DER ABSORPTION UND DESORPTION 22 3.2
MATHEMATISCHE MODELLBILDUNG 24
3.3 BILANZEN FUER DIE BESCHREIBUNG DER ABSORPTION EINER KOMPONENTE 25 3.4
LAPLACE - TRANSFORMATION 26
3.5 ANWENDUNG DER LAPLACE - TRANSFORMATION AUF DAS MATHEMATISCHE MODELL
29 3.6 ERWEITERUNG DER GLEICHUNG UM INDUZIERTE EINFLUESSE 29
3.6.1 BESONDERE FUNKTIONEN ZUR ANWENDUNG IM MODELL 29
3.6.1.1 DIE EINHEITSSPRUNG - FUNKTION 29
3.6.1.2 DIE RAMPEN - FUNKTION 30
3.6.2 SPRUNGFOERMIG - INDUZIERTE EINFLUESSE VOM KRAFTWERK 30
3.6.3 RAMPENFOERMIG INDUZIERTE EINFLUESSE VOM KRAFTWERK 31
3.7 GRENZWERTBETRACHTUNG FUER DIE ABSORPTION 32
3.8 DIE DESORPTION EINER KOMPONENTE 34
3.9 ERWEITERUNG DER GLEICHUNG UM INDUZIERTE EINFLUESSE 35
3.9.1 SPRUNGFOERMIG INDUZIERTE EINFLUESSE VOM KRAFTWERK 35
3.9.2 RAMPENFOERMIG INDUZIERTE EINFLUESSE VOM KRAFTWERK 36
3.10 GRENZWERTBETRACHTUNG FUER DIE DESORPTION 36
3.11 ERWEITERUNG DES MODELLS UM KONSTITUTIVE GLEICHUNGEN 38
3.12 DIE AMINAUSWAHL 39
3.13 STOFFWERTE DER AUSGEWAEHLTEN AMINE 41
3.14 DAS SYSTEM CO2 - WASSER 41
3.15 DIE REAKTIONEN VON CO2 MIT AMINEN 41
3.15.1 DAS MONOETHANOLAMIN 42
3.15.2 DAS DIGLYCOLAMIN 43
3.15.3 DAS DIETHANOLAMIN 43
3.15.4 DAS AMINOMETHYLPROPANOL 44
3.15.5 DAS METHYLDIETHANOLAMIN 45
3.15.6 DIE AMINGEMISCHE 46
3.15.6.1 DAS MEA - MDEA - GEMISCH 46
3.15.6.2 DAS DEA - MDEA - GEMISCH 46
3.16 REAKTIONSKINETIKEN DER UNTERSUCHTEN AMINSYSTEME 47
3.16.1 DAS SYSTEM MEA - WASSER 49
3.16.2 DAS SYSTEM DGA - WASSER 49
3.16.3 DAS SYSTEM DEA - WASSER 50
3.16.4 DAS SYSTEM AMP - WASSER 51
VI
IMAGE 3
3.16.5 DAS SYSTEM MDEA - WASSER 51
3.16.6 DIE AMINGEMISCHE 52
3.17 KONSTITUTIVE GLEICHUNGEN 53
3.17.1 ENHANCEMENT - FAKTOR 53
3.17.2 STOFFUEBERGANGSWIDERSTAENDE 54
3.17.2.1 FLUESSIGKEITSSEITIGER STOFFTRANSPORTWIDERSTAND 54
3.17.2.2 GASSEITIGER STOFFTRANSPORTWIDERSTAND 54
3.18 BERUECKSICHTIGUNG DER BENOETIGTEN STOFFWERTE 55
3.18.1 DICHTE DER REINSTOFFE UND DER LOESUNG 55
3.18.2 DIE DYNAMISCHE VISKOSITAET 57
3.18.3 DIE KINEMATISCHE VISKOSITAET 57
3.18.4 DIE HENRY - KONSTANTE 58
3.18.5 DIE DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 60
4 BESCHREIBUNG DES BERECHNUNGSALGORITHMUS 62
4.1 MODELLBILDUNG 62
4.2 BESCHREIBUNG DES ABSORPTIONSPROZESSES 67
4.3 BESCHREIBUNG DES DESORPTIONSPROZESSES 68
4.4 BESCHREIBUNG DER DYNAMISCHEN VORGAENGE 69
4.5 BERECHNUNGS ALGORITHMUS 70
4.6 BERECHNUNG DER EINZELNEN STUFEN IN DEN STATIONAEREN BETRIEBSPUNKTEN
73 4.6.1 BERECHNUNG DER STUFE J = 1 73
4.6.2 BERECHNUNG DER STUFEN 2 J N 75
4.6.3 ABBRUCH DER ITERATION 77
4.7 DYNAMISCHE BERECHNUNG DER EINZELNEN STUFEN 77
4.8 BERUECKSICHTIGUNG EINES ZUSAETZLICHEN WASCHMITTELS 82
5 VALIDIERUNG DES SEMI - NUMERISCHEN MODELLS 84
5.1 VALIDIERUNG DES SEMI - NUMERISCHEN MODELLS MIT HILFE DER IUTA
TECHNIKUMSANLAGE 84
5.1.1 PILOTANLAGE IUTA E.V 84
5.1.2 DIE DURCHGEFUEHRTEN MESSREIHEN 86
5.1.2.1 DIE VERSUCHSSERIE MIT MEA 86
5.1.2.2 DIE VERSUCHSSERIE MIT DGA 90
5.2 VALIDIERUNG DES SEMI - NUMERISCHEN MODELLS MIT HILFE DER CASTOR
PILOTANLAGE 93 5.2.1 DIE DURCHGEFUEHRTEN MESSREIHEN 95
5.2.1.1 KAMPAGNE 1: VARIATION DER WASCHMITTELMENGE 95
5.2.1.2 KAMPAGNE 2: VARIATION DES DESORBERDRUCKS 98
5.3 PROZESSSIMULATION UND VALIDIERUNG MIT HILFE VON ASPEN PLUS 100
5.3.1 DIE SIMULATION MIT ASPEN PLUS 100
5.3.2 DIE SIMULATION MIT ASPEN RATESEP 101
VII
IMAGE 4
5.3.2.1 DIE DISKRETISIERUNG 101
5.3.2.2 DIE PILOTANLAGE DER HITACHI POWER EUROPE GMBH 102
5.3.3 PROZESSSIMULATION MIT HILFE VON ASPEN PLUS, ASPEN RATESEP UND
ASPEN PLUS DYNAMICS 104
5.3.3.1 ERSTELLUNG DES ZUR VALIDIERUNG VERWENDETEN MODELLS 106 5.3.3.2
VERGLEICH DER SIMULATIONSERGEBNISSE DES ABSORBERS 108 5.3.3.3 VERGLEICH
DER SIMULATIONSERGEBNISSE DES DESORBERS 111 5.3.3.4 VERGLEICH DER
INSTATIONAEREN SIMULATIONSERGEBNISSE DER SOFTWARE ASPEN PLUS
DYNAMICS UND VORHERSAGEN DES SEMI - NUMERISCHEN MODELLS 112 5.3.3.4.1
SPRUNGFOERMIG INDUZIERTE AENDERUNG DES WASCHMITTELSTROMS 112 5.3.3.4.2
SPRUNGFOERMIG INDUZIERTE AENDERUNG DER VORBELADUNG 115 5.3.3.4.3
ZUSAMMENFASSUNG DER SIMULATION MIT ASPEN PLUS 116 5.3.3.4.4
ZUSAMMENFASSUNG DER VALIDIERUNG 117
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 121
7 ANHANG 123
BEISPIELE FUER DIE ANWENDUNG UND ERSETZBARKEIT DES SEMI - NUMERISCHEN
MODELLS 123
7.1 ANWENDUNGSBEISPIEL 1: ANLAGENGROESSE AEQUIVALENT ZU 1 MWTH 123 7.2
ANWENDUNGSBEISPIEL 2: ANLAGENGROESSE AEQUIVALENT ZU 5 MWU, 126 7.2.1
EINFLUSS VERSCHIEDENER EINBAUTEN 126
7.2.2 EINFLUSS VERSCHIEDENER WASCHMITTEL 127
7.3 ANWENDUNGSBEISPIEL 3: ANLAGENGROESSE AEQUIVALENT ZU 250 MW E I 132 7.4
ANWENDUNGSBEISPIEL 4: ANLAGENGROESSE AEQUIVALENT ZU 800 MW E I 134 7.4.1
AENDERUNG DER WASCHMITTELMENGE 135
ABKUERZUNGEN ...*.*****-. 137
FORMELZEICHEN 138
LITERATURVERZEICHNIS 141
ANHANG A... .**** 154
VIII
|
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| spelling | Kubacz, Vanessa Verfasser aut Vereinfachtes Modell zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Aminen und deren Mischungen bei der Entfernung von CO2 aus Kraftwerksrauchgas Vanessa Kubacz Aachen Shaker 2011 XVI, 159 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Berichte aus der Umwelttechnik Zugl.: Dortmund, Techn. Univ., Diss., 2011 Kraftwerk (DE-588)4032728-0 gnd rswk-swf Chemisorption (DE-588)4069945-6 gnd rswk-swf Flüssigphasenreaktion (DE-588)4154734-2 gnd rswk-swf Amine (DE-588)4001705-9 gnd rswk-swf Kohlendioxid (DE-588)4031648-8 gnd rswk-swf Rauchgasreinigung (DE-588)4213317-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Kraftwerk (DE-588)4032728-0 s Rauchgasreinigung (DE-588)4213317-8 s Kohlendioxid (DE-588)4031648-8 s Chemisorption (DE-588)4069945-6 s Flüssigphasenreaktion (DE-588)4154734-2 s Amine (DE-588)4001705-9 s DE-604 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=024541573&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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