Halbtechnische Versuchsanlagen

Dual zirkulierende atmosphärische Wirbelschichtanlage (DIVA/ELWIRA)

Beschreibung der Wirbelschichtanlage DIVA/ELWIRA

DIVA/ELWIRA-Versuchsanlage (c)
DIVA/ELWIRA-Versuchsanlage

Anlagenbeschreibung

Die elektrisch beheizte Wirbelschichtanlage DIVA/ELWIRA ist eine flexible Versuchsanlage zur Untersuchung verschiedener Verbrennungs-/Vergasungs- und CO2-Abscheidetechnologien.

Durch die feststoffseitige Kopplung von zwei Wirbelschichtreaktoren können insbesondere Zweibett-Wirbelschichtverfahren wie die Wasserdampfvergasung und das Calcium-Looping-Verfahren zur CO2-Abscheidung im kontinuierlichen Betrieb untersucht werden.

Neben einem gekoppelten Betrieb ist auch der separate Betrieb einzelner Reaktoren möglich, um z.B. Verbrennungsuntersuchungen (Emissionsmessungen, Brennstoffcharakterisierung, Agglomerationsverhalten …) durchzuführen.

Anlagendaten

  ELWIRA DIVA
Regime stationäre Wirbelschicht zirkulierende Wirbelschicht
Fluidisierungsgeschwindigkeit 0,2 – 1 m/s 4-6 m/s
Durchmesser 150 mm 70 mm
Reaktorhöhe 3,5 m 12,4 m
Temperatur bis 950 °C bis 900 °C
Brennstoffdosierung feste und gasförmige Brennstoffe gasförmige Brennstoffe

Mit der Feststoffdosierung können Brennstoffe wie z.B. Kohle, Biomasse und Abfallstoffe sowie Additive und Sorbentien dosiert werden.

Drücke und Temperaturen werden kontinuierlich an einer Vielzahl von Messstellen aufgezeichnet. An der Versuchsanlage ELWIRA kann die Gaszusammensetzung am Reaktorausgang und nach dem Kerzenfilter gemessen werden. An der Versuchsanlage DIVA nach dem Primär-Zyklon und nach dem Kerzenfilter. Mit Hilfe der Gasmessung können folgende Gaskomponenten gemessen werden:

  Verbrennungsgase Vergasungsgase
online Messung O2, CO2, CO, SO2, NO, NO2, N2O, (HCl)    O2, CO, CO2, H2, CH4, C2-C4
nasschemische Messung      HCl Teerkonzentration, H2S, NH3, HCl

Auch die Messung weiterer Komponenten kann auf Anfrage realisiert werden.

Die folgende Abbildung zeigt die Anlage schematisch:

DIVA/ELWIRA-Anlagenschema (c)
DIVA/ELWIRA-Anlagenschema

Die Temperatur der gesamten Anlage kann mit Hilfe der elektrischen Beheizung nach Wunsch geregelt werden. Dadurch kann ein nahezu beliebiges Temperaturprofil eingestellt werden.

Im oberen Siphon der Versuchsanlage DIVA kann mittels eines Spießventils der Massenfluss in die Anlage ELWIRA gesteuert werden. Der Rückfluss in die Anlage DIVA erfolgt über einen Überlauf.

Kontakt

Dieses Bild zeigt Schmid
M.Sc.

Max Schmid

Leiter der Abteilung Dezentrale Energieumwandlung (DEU)