Reaktionen Und Reaktoren

Question 1

Was kann und kann nicht verbrennen?

Answer 1

Nur Gas kann verbrennen. Feste und Flussigkeiten verbrennen sich nicht. Bei Flüssigkeiten werden sie erstmal verdampft und bei Festen findet erstmal Pyrolyse statt, wonach die flüchtigen Bestandteile sich verbrennen.

Question 2

Was passiert nachdem der Feststoff verbrannt ist?

Answer 2

Vergasung des Feststoffs

Question 3

Was passiert mit den Gasen bei der Feststoffverbrennung‘?

Answer 3

• Bei Trocknung und Entgasung wird Pyrolysegase produziert (H2, CO, CO2, CH4, C2H6, C2H4 Wasserdampf, O-haltige org. Verb. höhere Kohlenwasserstoffe (Teere) Partikel (Staub))
• Danach findet Gasausbrand statt: Oxidation der organischen Verbindungen
• Abgas wird abgegeben (Produkte: CO2, H2O, CO, CxHy, NOx, Partikel (Staub))

Question 4

Was passiert mit dem Feststoff bei der Feststoffverbrennung‘?

Answer 4

Trocknung & Entgasung —> Feststoffausbrand/-Vergasung —> Asche

Question 5

Was ist Luftzahl?

Answer 5

Die Luftzahl λ ist das Vielfache des stöchiometrischen Luftbedarfs, der für die vollständige Verbrennung gebraucht wird.

Question 6

Luftzahl Formel

Answer 6

Lambda = m_O2/ m_O2_min —> Für z.B. Verbrennung mit Luft lambda = 0,21/ (0,21- y_O2,gemessen)

Y_O2,gemessen ist die Sauerstoffmessung im Abgas

Question 7

Welche Reaktionen finden bei vollständige Oxidation statt?

Answer 7

C -> CO2
H -> H2O
N -> NO2
S -> SO2

Question 8

Was ist die Luftzahl, wenn exakt soviel O2 dosiert wird, dass obige Reaktionen vollständig ablaufen?

Answer 8

Lambda = 1

Question 9

Luftzahl bei Vergasung

Answer 9

0,2-0,5

Question 10

Luftzahl bei Trocknung und Pyrolyse

Answer 10

Theoretisch 0

Question 11

Welcher Mechanismus findet bei thermochemischen Prozesse bei 100C statt?

Answer 11

Trocknung

Question 12

Wie wird der Brennstoff getrocknet?

Answer 12

Durch:
◼ Strahlung aus dem Feuerraum
◼ Konvektion über Luft, Rauchgas

Question 13

Welcher Mechanismus findet bei thermochemischen Prozesse bei >250C statt?

Answer 13

Entgasung (Pyrolyse)

Question 14

Was sind die Eigenschaften von Entgasung (Pyrolyse)?

Answer 14

◼ Flüchtige Bestandteile werden ausgetrieben (Wasser, Schwelgase, Kohlenwasserstoffe)
◼ Keine oxidierenden Mittel
◼ Abhängig von Wärmezufuhr (kein O2 nötig) & VWZ

Question 15

Welcher Mechanismus findet bei thermochemischen Prozesse bei >600C statt?

Answer 15

Vergasung

Question 16

Was passiert bei Vergasung?

Answer 16

◼ Umsetzung von fixem Kohlenstoff zu gasförmigen Produkten
◼ Wärme, Wasserdampf, Sauerstoff, CO2 wirken reaktionsfördernd

Question 17

Welcher Mechanismus findet bei thermochemischen Prozesse bei >700C statt?

Answer 17

Verbrennung

Question 18

Was passiert bei Verbrennung?

Answer 18

◼ Vollständige Oxidation der vorher entstandenen Gase und des Rest-C
◼ Wesentliche Verbrennungsprodukte: Kohlendioxid und Wasser

Question 19

Was sind die Produkte eines Energieträgers bei der energetische Nutzung?

Answer 19

Kraft & Wärme

Question 20

Was sind die Prozesse, wodurch Energieträger Kraft & Wärme bereitstellen?

Answer 20

Verbrennung
Vergasung + Verbrennung
Pyrolyse + Verbrennung

Question 21

Was sind die unterschiedliche Prozesse und Produkte des Vergasungsprozess?

Answer 21

• SynGas wird immer durch Vergasung produziert und kann direkt verbrannt werden
• Umwandlung von SynGas in flüssige Energieträger wie Benzin durch Fischer-Tropsch Reaktion
• Methanol Produktion durch Methanolsynthese
• Methan Produktion durch Methansynthese
• H2 Produktion durch Konvertierung

Question 22

Was sind die unterschiedlichen Produkte der Pyrolyse, die verbrannt werden?

Answer 22

• Gas
• Öl durch Flashpyrolyse
• Koks durch langsame Pyrolyse

Question 23

Was sind die unterschiedlichen Anlagenprinzipien?

Answer 23

Von niedriger Strömungsgeschwindigkeit der einkommenden Fluide und Druckverlust zu höherer:
- Festbett
- Wirbelschicht (stationäre- zirkulierende)
- Förderung