Gettermaterialien und Adsorbenzien

Entwicklung, Herstellung, Charakterisierung und Testung

von Gettermaterialien für die Alkali-Heißgasreinigung

 

Der wichtigste Primärenergieträger für die Stromerzeugung in Deutschland ist auf lange Sicht die Kohle (derzeitiger Anteil Kohle ca. 50 %, erneuerbare Energien ca. 10 %). Wichtigste Aufgabe von Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Kraftwerkstechnik ist es, dazu beizutragen, dass die Nutzung von Kohle zur Stromerzeugung mit den Anforderungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit zur Deckung gebracht werden kann. Einer der in nächster Zeit realisierbaren Wege zur CO2-Reduzierung ist die Erhöhung der Wirkungsgrade zur Kohleverstromung. Ein Weg in diese Richtung ist das Druckkohlenstaubfeuerungs (DKSF)-Verfahren [Pressurized Pulverized Coal Combustion (PPCC)].
Bei dem DKSF-Verfahren wird das erzeugte Rauchgas bei einer Temperatur von 1400°C gereinigt und anschließend in eine Gasturbine geleitet. Für die Erzeugung eines turbinentauglichen Gases und damit für die technische Realisierung des Verfahrens ist die Alkali-Entfernung bis < 0,01mg/Nm3 aus heißen Rauchgasen bei Temperaturen von 1400 °C mittels sogenannter Gettermaterialien eine Voraussetzung.
Die Alkali-Gettermaterialien sind spezielle für die Entfernung / Getterung von Alkalien aus heißen Rauchgasen entwickelte Heißgas-Reinigungsmaterialien (HGRM).
Die GNF verfügt über Kapazitäten zur Entwicklung und Herstellung von HGRM in Form von Labor-, halbtechnischen und technischen Versuchschargen.



In der GNF wurde speziell zum Test der Heißgas-Reinigungsmaterialien ein Hochtemperatur-Rohrofen mit dem zugehörigen Spezialbrenner entwickelt.

 

Typische hochporöse Alkali-Gettermaterialien sind hier zu sehen.



Teilansicht der GNF-Labortestanlage: Hochtemperatur-Rohrofen mit Gas- undTemperaturregelung Teilansicht der GNF-Labortestanlage: Hochtemperatur-Rohrofen mit Gas- undTemperaturregelung

Erfahrungen

Die von der GNF entwickelten Getter- materialien zur Heißgasreinigung weisen spezielle Eigenschaften auf:

 

  • hohe Reaktivität zur Alkaligetterung
  • hohe offene Porosität
  • hohe Schmelzstabilität bis über 1750 °C
  • keine Versinterung der Formkörper im Schüttbett
  • hohe Abriebfestigkeit
  • hohe Temperaturwechselbeständigkeit