Navigation und Service

Prozessengineering und Systemintegration

Forschungsschwerpunkt 3: Prozess Engineering und Systemintegration

In Forschungsschwerpunkt 3 werden die Kraftwerks-Prozesse hinsichtlich einer mgöglichen Verwendung der Membranen für die CO2 -Abtrennung modelliert und ihr Reduktionspotenzial für CO2 analysiert. Die verfahrenstechnische Membranumgebung und der übrige Kraftwerksprozess werden hierzu aufeinander abgestimmt. Aussichtsreich erscheinende Kraftwerkskonzepte, insbesondere mit Trennmembranen, werden mit einem kommerziellen Anlagenprogramm in den Grundzügen energetisch simuliert. Die dafür verwendeten Prozess-Daten sind die Selektivität, Permeationsraten sowie thermische und chemische Stabilität der Membranen. Die Daten hierfür werden im Forschungsschwerpunkt 1 und 2 ermittelt. Sie bilden die Grundlage für die Prozesssimulation, um die Leistungsfähigkeit der verschiedenen CO2 Trennverfahren bewerten zu können. Die so optimierten Kraftwerke mit Membrantechnologie und die konkurrierenden Kraftwerke ohne Membranen sollen hinsichtlich des Kraftwerks-Wirkungsgrades miteinander verglichen werden.

Bei Erdgas- und Kohlekraftwerken werden drei Klassen von CO2-Abtrennverfahren unterschieden:

  • Post combustion: CO2-Abtrennung nach der Verbrennung mit CO2/N2-Membranen oder einem anderen CO2-Trennverfahren

  • Pre combustion: CO2-Abtrennung vor der Verbrennung, z. B. nach Kohlevergasung und CO-Shift, mit H2/CO2-Membran oder einem CO2-Trennverfahren

  • Oxyfuel-Prozess: Verbrennung mit reinem Sauerstoff anstelle von Luft, erspart die Abtrennung von CO2, hierzu ist jedoch O2-Gewinnung mit O2/N2-Membranen oder einer Luftzerlegungsanlage erforderlich

MEM-BRAIN RT3 Integration

Integration von Membranen in Kraftwerken

  • Identifizierung der optimalen Betriebsbedingungen:
    Temperatur, Druck, Gas-Zusammensetzung, Aufstellung
  • Minimierung von Wirkungsgrad-Verlusten
  • Vergleich mit konkurrierenden Trennverfahren
  • Design und Integration von Membran-Modulen


MEM-BRAIN RT3 Heissgasrein


Fließschema zur Heißgasreinigung



Servicemenü