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2015 | Buch

Direkte Methanisierung von CO2 aus dem Rauchgas konventioneller Kraftwerke

Experimentelle Untersuchung und Verfahrensaspekte

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Über dieses Buch

Michael Fleige befasst sich mit dem derzeit hochaktuellen Themenfeld der Umwandlung von Kohlendioxd, CO2, in nutzbare Wertstoffe, hier der Herstellung von Methan über die Sabatier-Reaktion. Als neuartigen Ansatz untersucht der Autor die direkte Umwandlung aus dem Rauchgas bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in Kraftwerken. Der Fokus liegt auf den Einflüssen von Rauchgasbestandteilen wie Restsauerstoff, SO2 und NO2 auf die Aktivität des Katalysators sowie auf die Ausbeute des Prozesses. Der Autor bewertet diese Effekte ebenso wie die Herausforderungen, die aus der Verdünnung des CO2 in Rauchgasen resultieren, und setzt die verfahrenstechnische Eignung von Rauchgasen in kritischen Bezug zu alternativen Kohlendioxidquellen in anderen Industriezweigen.​

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
In einem Energiesystem mit hohen Anteilen regenerativer Energie könnten umweltfreundlich gewonnener Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2) zur katalytischen Synthese von Methan (CH4) herangezogen werden.
Michael Fleige
2. Katalytische Methanisierung in Kraftwerksrauchgasen
Zusammenfassung
Die stark exotherme Methanisierung von Kohlenmonoxid (CO) mit Wasserstoff ist die Umkehr der Dampfreformierung von Methan mit Wasser.
Michael Fleige
3. Experimenteller Teil
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die experimentellen Ergebnisse der Arbeit gezeigt und diskutiert. Eine Beschreibung des Katalyseversuchsstands des Lehrstuhls einschließlich einer kritischen Betrachtung wesentlicher Komponenten dieses Aufbaus sowie eine Erläuterung der obligatorischen Kalibration der Messtechnik werden vorangestellt.
Michael Fleige
4. Verfahrensaspekte
Zusammenfassung
In diesem Kapitel wird den Fragen nachgegangen, welche Rauchgasquelle für die Sabatier-Reaktion vergleichsweise günstig erscheint, welche Möglichkeiten zur umfassenden Reinigung von Gasen von Schwefelverbindungen bestehen und welche Nutzungsmöglichkeiten für die Methanisierung im Rauchgas bestehen könnten. Auch ein Vergleich zu alternativen CO2-Quellen wird gezogen.
Michael Fleige
5. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Untersuchungen dieser Arbeit fokussierten auf Rauchgase aus konventionellen Kraftwerken als potentielle Quelle von CO2 für die Sabatier-Reaktion. Es wurde ein kommerziell erhältlicher Nickelmonoxid-Trägerkatalysator für die Methanisierungsreaktion eingesetzt und die Leistung dieses Katalysators unter simulierten, Rauchgasähnlichen Bedingungen untersucht. Die Einstellung dieser Bedingungen erfolgte entsprechend einer Recherche zur Zusammensetzung von Rauchgasen, die den experimentellen Arbeiten vorausging.
Michael Fleige
6. Ausblick
Zusammenfassung
In der vorgelegten Arbeit konnten einige wesentliche Aspekte zur Nutzung von Rauchgasen für die Sabatier-Reaktion herausgearbeitet werden. Die weitere, am Lehrstuhl Angewandte PhysikII/Sensorik betriebene Arbeit zur Suche nach geeigneten Katalysatoren für den Einsatz unter Rauchgasbedingungen kann hiervon profitieren. Der Einblick in die speziellen Probleme von Rauchgasen als potentielle CO2-Quelle wurde vertieft.
Michael Fleige
Backmatter
Metadaten
Titel
Direkte Methanisierung von CO2 aus dem Rauchgas konventioneller Kraftwerke
verfasst von
Michael Fleige
Copyright-Jahr
2015
Electronic ISBN
978-3-658-09225-2
Print ISBN
978-3-658-09224-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-09225-2

    Marktübersichten

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