Beispielfach at TU Darmstadt | Flashcards & Summaries

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TESTE DEIN WISSEN

Weshalb ist die stoffliche und energetische Nutzung von Abfällen heute relevanter?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Knapper werdende Deponieflächen
  • Geringere Emissionsgrenzwerte
  • Steigende Nachfrage nach ressourcenschonenden Verfahren
  • Befreiung der Weltmeere von Plastikmüll
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TESTE DEIN WISSEN

Was sind die Nachteile von einer Deponierung?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Restkohlenstoffe werden nicht verwendet
  • Großer Landbedarf
  • Einhergehende Verschmutzung und Emissionen
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Was ist bei der Verbrennung mit CFB System zu beachten?

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TESTE DEIN WISSEN
  • (Abfall-)Brennstoffvorbehandlung notwendig
  • Partikelabscheidung im Zyklon
  • Guter Ausbrand möglich
  • Über Zugabe von Additiven kann SOx, NOx direkt in der Brennkammer reduziert werden
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Was ist das Ziel der Pyrolyse?

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  • Zersetzung organischer Stoffe durch Wärmezufuhr unter Abwesenheit von Oxidationsmittel
  • Man unterscheidet zwischen:
    • Niedertemperaturpyrolyse
      • < 500 °C
      • Hpts. zur Erzeugung von Flüssigstoffen
    • Mittel- und Hochtemperaturpyrolyse
      • 500 °C bis > 800 °C
      • Herstellung von reaktiven Gasen
  • Je höher die Pyrolysetemperatur, desto höher der H2-Anteil bzw. der Heizwert
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Was ist das Ziel der Vergasung?

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  • Überführung eines festen Stoffes in heizwertreiches Brenn- oder Synthesegas
    • Hierbei wird Feststoff mit reaktivem Vergasungsmittel in Kontakt gebracht
    • Luftzahl im Bereich 0,3 - 0,4 eingestellt wird um Verbrennung zu verhindern
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TESTE DEIN WISSEN

In welchen Stufen erfolgt die thermochemische Vergasung?

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  1. Trocknung
  2. Pyrolyse mit anschließender homogener und heterogener Vergasungsreaktion
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Was sind die Vorteile von Polygeneration?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Parallele stoffliche als auch energetische Verwertung
  • Sektorkopplung der Bereiche Strom, Wärme und Verkehr
  • Steigerung der Flexibilität der Energiesysteme
  • Integration erneuerbarer Energien in den Sektoren Wärme und Verkehr
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Was sind die Vorteile vom Carbonate Looping Process?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Nachrüstbar
  • Keine erhöhte Anforderungen an Rohgasqualität
  • Geringster Wirkungsgradverlust von allen Post-Combustion CO2 Abscheideverfahren
  • Sorbent: Kalkstein → Weltweit ausreichend vorhanden
  • Erschöpftes Sorbent kann in der Zementindustrie eingesetzt werden
  • Rel. niedrige CO2 Vermeidungskosten 20€/t CO2
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TESTE DEIN WISSEN

Was sind die Vorteile vom IGCC Prozess?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Nettowirkungsgrad bis zu 50 % ohne CCS
  • Geringer Wirkungsgradverlust
  • Vielfältige Produkte
  • Teilweise lange erprobt
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Was sind die Besonderheiten beim Chemical Looping mit Biomasse?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Biomassevergasung
    • Weil Feststoff-Feststoff Reaktion im FR viel zu langsam ist
  • Biomasse wird mit Wasserdampf vergast
  • austretenden flüchtigen Bestandteile (CH4) und die Vergasungsprodukte (CO, H2) reagieren mit dem Metalloxid zu CO2 und H2O
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Welche Anforderungen muss ein Oxygen Carrier erfüllen?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Hohe Reaktivität gegenüber dem verwendeten Brennstoff
  • Vollständige Umsetzung des Brennstoffs
  • Hohe Sauerstofftransportkapazität
  • Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber hoher Temperatur und Abrieb
  • Niedrige Produktionskosten
  • Einfache Handhabung und gesundheitliche Unbedenklichkeit
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Was ist "Waste-to-energy"?

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  • Energetische Nutzung von Abfällen
  • Rückgewinnung von Energie aus Abfällen und Rohstoffen
  • Abfall kann direkt oder aufbereitet in einer Mono- oder Mitverbrennung umgesetzt werden
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Q:

Weshalb ist die stoffliche und energetische Nutzung von Abfällen heute relevanter?

A:
  • Knapper werdende Deponieflächen
  • Geringere Emissionsgrenzwerte
  • Steigende Nachfrage nach ressourcenschonenden Verfahren
  • Befreiung der Weltmeere von Plastikmüll
Q:

Was sind die Nachteile von einer Deponierung?

A:
  • Restkohlenstoffe werden nicht verwendet
  • Großer Landbedarf
  • Einhergehende Verschmutzung und Emissionen
Q:

Was ist bei der Verbrennung mit CFB System zu beachten?

A:
  • (Abfall-)Brennstoffvorbehandlung notwendig
  • Partikelabscheidung im Zyklon
  • Guter Ausbrand möglich
  • Über Zugabe von Additiven kann SOx, NOx direkt in der Brennkammer reduziert werden
Q:

Was ist das Ziel der Pyrolyse?

A:
  • Zersetzung organischer Stoffe durch Wärmezufuhr unter Abwesenheit von Oxidationsmittel
  • Man unterscheidet zwischen:
    • Niedertemperaturpyrolyse
      • < 500 °C
      • Hpts. zur Erzeugung von Flüssigstoffen
    • Mittel- und Hochtemperaturpyrolyse
      • 500 °C bis > 800 °C
      • Herstellung von reaktiven Gasen
  • Je höher die Pyrolysetemperatur, desto höher der H2-Anteil bzw. der Heizwert
Q:

Was ist das Ziel der Vergasung?

A:
  • Überführung eines festen Stoffes in heizwertreiches Brenn- oder Synthesegas
    • Hierbei wird Feststoff mit reaktivem Vergasungsmittel in Kontakt gebracht
    • Luftzahl im Bereich 0,3 - 0,4 eingestellt wird um Verbrennung zu verhindern
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Q:

In welchen Stufen erfolgt die thermochemische Vergasung?

A:
  1. Trocknung
  2. Pyrolyse mit anschließender homogener und heterogener Vergasungsreaktion
Q:

Was sind die Vorteile von Polygeneration?

A:
  • Parallele stoffliche als auch energetische Verwertung
  • Sektorkopplung der Bereiche Strom, Wärme und Verkehr
  • Steigerung der Flexibilität der Energiesysteme
  • Integration erneuerbarer Energien in den Sektoren Wärme und Verkehr
Q:

Was sind die Vorteile vom Carbonate Looping Process?

A:
  • Nachrüstbar
  • Keine erhöhte Anforderungen an Rohgasqualität
  • Geringster Wirkungsgradverlust von allen Post-Combustion CO2 Abscheideverfahren
  • Sorbent: Kalkstein → Weltweit ausreichend vorhanden
  • Erschöpftes Sorbent kann in der Zementindustrie eingesetzt werden
  • Rel. niedrige CO2 Vermeidungskosten 20€/t CO2
Q:

Was sind die Vorteile vom IGCC Prozess?

A:
  • Nettowirkungsgrad bis zu 50 % ohne CCS
  • Geringer Wirkungsgradverlust
  • Vielfältige Produkte
  • Teilweise lange erprobt
Q:

Was sind die Besonderheiten beim Chemical Looping mit Biomasse?

A:
  • Biomassevergasung
    • Weil Feststoff-Feststoff Reaktion im FR viel zu langsam ist
  • Biomasse wird mit Wasserdampf vergast
  • austretenden flüchtigen Bestandteile (CH4) und die Vergasungsprodukte (CO, H2) reagieren mit dem Metalloxid zu CO2 und H2O
Q:

Welche Anforderungen muss ein Oxygen Carrier erfüllen?

A:
  • Hohe Reaktivität gegenüber dem verwendeten Brennstoff
  • Vollständige Umsetzung des Brennstoffs
  • Hohe Sauerstofftransportkapazität
  • Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber hoher Temperatur und Abrieb
  • Niedrige Produktionskosten
  • Einfache Handhabung und gesundheitliche Unbedenklichkeit
Q:

Was ist "Waste-to-energy"?

A:
  • Energetische Nutzung von Abfällen
  • Rückgewinnung von Energie aus Abfällen und Rohstoffen
  • Abfall kann direkt oder aufbereitet in einer Mono- oder Mitverbrennung umgesetzt werden
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