Forschungskontext-/konzept

Das Verhalten mineralischer Bestandteile in Prozessen der Energieträgerwandlung (Vergasung, Verbrennung) ist aus technologischer Sicht von hohem Interesse. Insbesondere Prozessstörungen und der Verschleiß von Anlagenkomponenten hängen oftmals direkt mit dem Verhalten der sich aus den Einsatzstoffen bildenden Aschen/Schlacken zusammen. Unser Ziel ist die chemisch-mineralogische Charakterisierung der Mineralstoffkomponenten sowie die Ermittlung chemischer und physikalischer Stoffdaten, um darauf aufbauend das Verständnis des Asche-/Schlackeverhaltens in Prozessen der Energieträgerwandlung zu erweitern und neue verfahrenstechnische Lösungswege zu entwickeln. Neben den analytisch/experimentellen Untersuchungen wird auf Basis thermochemischer Berechnungen das Verhalten der Mineralstoffkomponenten in Hochtemperaturprozessen abgeschätzt.

• Chemisch-mineralogische Charakterisierung von Brennstoffen und Prozessproben (Aschebildner, Schlacken, Agglomerate, Ansätze)
• Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung und Benetzungsverhalten von Schlacken
• Experimentelle Untersuchung der Schlackebildung sowie der Wechselwirkungen zw. Fest-, Flüssig- und Gasphase bei hohen Temperaturen und unterschiedlichen Atmosphären (reduzierend/oxidierend)
• Modellierung des Asche-/Schlackeverhaltens auf Grundlage des chemischen Gleichgewichtes (Aufschmelz- und Erstarrungsverhalten, Mobilisierung von Schad- und Störstoffen, Ansatzbildung)
• Entwicklung und Validierung von kinetischen Modellen
• Entwicklung neuartiger Gasifizierungs- und Pyrolysetechnologien
• Phosphorrückgewinnung

Forschungsmethoden

• Umfassende Laboranalytik (siehe Ausstattung)
• Versuchsanlagen im Labor- bis Technikumsmaßstab
• Versuchskampagnen in Großanlagen
• Simulationsbasierte Untersuchungen