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PICC - Power Induced Catalytic Combustor

PICC – Power Induced Catalytic Combustor

In diesem Projekt steht die Entwicklung eines katalytischen Reaktorsystems im Fokus, welches aus nicht zündfähigen, methanhaltigen Schwachgasen Energie gewinnt. Solche Gase sind beispielsweise bei alten Mülldeponien zu finden und werden häufig durch Zuleitung zündfähiger Brenngase mit offener Flamme verbrannt. Auf diese Weise wir nicht nur die Energie des Schwachgases ungenutzt gelassen, sondern zusätzlich noch Energie aufgewendet, um das Freisetzen des sehr klimaschädlichen Methans zu vermeiden. Die Idee des PICC ist es, diese Schwachgase flammenlos in einer katalytischen Brennkammer umzusetzen und in Kombination mit einer Gasturbine sowohl thermische als auch elektrische Energie zu gewinnen.

Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Firma KAEFER und dem Institut für Automatisierungstechnik (IAT) der Universität Bremen durchgeführt. In dem vom UFT bearbeiteten Teilprojekt liegt der Fokus auf der verfahrenstechnischen Auslegung des PICC sowie der genauen Untersuchung und Bewertung des verwendeten Katalysators bezüglich Temperatur- und Vergiftungsbeständigkeit. Gerade die Beständigkeit des Katalysators ist in Zusammenhang mit dem geplanten PICC in mehrfacher Hinsicht von besonderer Bedeutung.

Einerseits benötigt die katalytische Verbrennung von Methan eine vergleichsweise hohe Temperatur, was die Aktivität des Katalysators stark reduzieren kann. Andererseits sind in Deponiegasen neben einer hohen Feuchtigkeit auch Begleitstoffe wie Halogenverbindungen oder Schwefelverbindungen zu erwarten. Letztere stellen eine große Herausforderung für die katalytische Verbrennung von Methan dar, denn sowohl der in Deponiegasen vorhandene Schwefelwasserstoff als auch das bei höheren Temperaturen entstehende Schwefeldioxid sind bekannte Katalysatorgifte, die je nach Konzentration und verwendetem Katalysator zu einer raschen Deaktivierung des Katalysators führen können. Die Charakterisierung des Katalysators bezüglich dieser Deaktivierungsmechanismen ist somit besonders wichtig, um das Verhalten bei verschiedenen Brenngaszusammensetzungen sowie die möglichen Anwendungsbereiche des PICC abschätzen zu können.

Projektrelevante Publikationen

Kuhlmann, K. et al. (2022). Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. https://doi.org/10.1080/19942060.2022.2109758

Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Kontakt

Kuhlmann, Kevin, M. Sc.
Raum UFT 2190
Tel. 0421- 218 - 63394

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