28.02.2013 Aufrufe

Optimierung und Bewertung von Anlagen zur Erzeugung von ...

Optimierung und Bewertung von Anlagen zur Erzeugung von ...

Optimierung und Bewertung von Anlagen zur Erzeugung von ...

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

Anhang 1 – Modellierung 161<br />

Die Energiebilanz beinhaltet neben den Enthalpieströmen des eintretenden Gases H � G , ein ,<br />

des austretenden Gases H � G,<br />

aus <strong>und</strong> der Abscheidung H � AS , aus zusätzlich den Wärmestrom <strong>zur</strong><br />

Aminregeneration Q � Re g,<br />

ein (Gleichung (A-128)).<br />

� � � � � �<br />

(A-128)<br />

H G,<br />

ein QReg,<br />

ein � HG,<br />

aus H AS,<br />

aus<br />

Strahlungsverluste <strong>und</strong> Energiebedarf zum Antrieb der Lösungsmittelumlaufpumpen sind<br />

nicht in der Modellierung berücksichtigt, fließen jedoch indirekt in die Berechnung des<br />

Strombedarfs der gesamten Bio-SNG-Anlage ein. Wie auch beim Abscheider ist eine<br />

iterative Lösung der Energiebilanz nicht erforderlich. Die austretenden Massen- <strong>und</strong><br />

Energieströme ergeben sich eindeutig mit Hilfe der eintretenden Massenströme, deren<br />

Zustandsgrößen <strong>und</strong> den vom Anwender komponentenweise vorgegebenen<br />

Abscheideraten.<br />

Anhang 1.3.15 Methanisierung<br />

Die Methanisierung dient der Erhöhung des Methangehaltes im Vergasungsgas durch die<br />

katalysatorgestützte Konversion <strong>von</strong> Kohlenstoffmonoxid <strong>und</strong> Wasserstoff zu Methan <strong>und</strong><br />

Wasserdampf (Kapitel 2.1.4). Die Modellierung dieses Prozesses basiert auf einem isobarisothermen<br />

Reaktor, in dem die Stoffumwandlungen entsprechend den chemischen<br />

Reaktionsgleichgewichten der Methanisierungsreaktion <strong>und</strong> der Wassergas-Shift-Reaktion<br />

(Gleichung (2-1) <strong>und</strong> Gleichung (2-3)) ablaufen. Der Reaktionsdruck ist durch den Druck<br />

des eintretenden Gases definiert. Die Reaktionstemperatur kann vom Anwender<br />

vorgegeben werden.<br />

Abb. A.16 Bilanzraum der Funktionseinheit Methanisierung<br />

Da dem Reaktor entsprechend dem Bilanzraum (Abb. A.16) nur das gereinigte<br />

Vergasungsgas zugeführt <strong>und</strong> nach der Methanisierung wieder abgeführt wird, ergibt sich<br />

die Massenbilanz um den Reaktor mit dem Massenstrom des eintretenden Gases m � G , ein <strong>und</strong><br />

dem Massenstrom des austretenden Gases m � G , aus (Gleichung (A-129)).<br />

� � �<br />

(A-129)<br />

m G,<br />

ein mG,<br />

aus<br />

m�<br />

G,<br />

aus<br />

, H�<br />

G,<br />

aus<br />

G,<br />

aus<br />

G,<br />

aus<br />

Aufgr<strong>und</strong> der im Reaktorinneren ablaufenden Reaktionen entspricht die Zusammensetzung<br />

des austretenden Gases nicht der Zusammensetzung des eintretenden Gases. Unter der<br />

Annahme, dass der in den Reaktor eintretende Kohlenstoffdioxid-, Kohlenstoffmonoxid-,<br />

Wasserdampf-, Wasserstoff- <strong>und</strong> Methanstoffmengenstrom an den Reaktionen beteiligt ist,<br />

können die aus dem Reaktor austretenden Kohlenstoffdioxid-, Kohlenstoffmonoxid-,<br />

Wasserdampf-, Wasserstoff- <strong>und</strong> Methanstoffmengenströme mit fünf Gleichungen<br />

bestimmt werden:<br />

� Kohlenstoffbilanz um den Methanisierungsreaktor<br />

m�<br />

QNW �<br />

Q �<br />

V<br />

, H�

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!