Einfluss der Kalzinierungsbedingungen auf die Reaktivität der Speichermaterialien in der Wirbelschicht

Institut
Lehrstuhl für Energiesysteme
Typ
Masterarbeit /
Inhalt
experimentell /  
Beschreibung

Im Zuge der Flexibilisierung des Energiemarktes gewinnt die Energiespeicherung zunehmend an Bedeutung und ist deshalb Gegenstand intensiver Forschung. Im Rahmen des Projekts „TWIST“ wird in diesem Zusammenhang die thermochemische Energiespeicherung mit dem Ziel der Realisierung im Megawatt-Maßstab untersucht. Zur effizienten Weiterentwicklung der Speichertechnologie wird ein synergetischer Ansatz aus Anlagenauslegung, Speichersystemcharakterisierung und Prozesssimulation verfolgt. Dafür steht eine Vielzahl von Versuchsanlagen vom Labor- bis Technikumsmaßstab zur Verfügung. Während der bisherigen Untersuchungen hat sich die reversiblen Gas-Feststoff-Reaktionen zwischen CaO und Ca(OH)2 und deren Nutzung in einem Wirbelschichtreaktor als besonders erfolgsversprechend und zielführend herausgestellt. Die Charakterisierung der Speichermaterialien hinsichtlich ihrer Reaktivität und Stabilität ist essenziell für die Auslegung und den Betrieb der eingesetzten Wirbelschichtreaktoren.

Das Speichersystem Kalziumoxid / Kalziumhydroxid wird aus dessen Karbonat mittels Kalzinierung gewonnen. Die Reaktionsbedingungen bei der Kalzinierung haben sich für den zyklischen Prozess der Energiespeicherung als ein wichtiger Faktor erwiesen, um die Eigenschaften des Speichersystems einzustellen. Im Rahmen dieser Studienarbeit soll dieser Einfluss im Detail untersucht werden. Ziel ist es die Parameter für die Kalzinierung zu ermitteln, die ein Speichermaterial mit optimalen Eigenschaften ermöglichen. Untersucht werden der Einfluss der Temperatur, der Reaktionsatmosphäre und des Reaktionsdrucks. Dazu sollen Versuche im neuen Wirbelschichtreaktor mit bis zu 1,2 L Reaktionsvolumen durchgeführt und ausgewertet werden.

Bewerbungen bitte mit aktuellem Lebenslauf und Leistungsnachweis/ Notenauszug.

Arbeitspakete dieser Arbeit sind u.a.

  • Einarbeitung in die Themengebiete „Gas-Feststoff-Reaktionen“ und die Versuchsanlage/ -durchführung
  • Erstellung eines experimentellen Plans
  • Durchführung der Experimente
  • Auswertung und Bewertung der Versuchsergebnisse
  • Vergleich der Ergebnisse mit Daten aus der Literatur
  • Schriftliche Ausarbeitung und Dokumentation der Arbeit
Voraussetzungen
  • Interesse und Spaß am experimentellem arbeiten
  • Interesse an der Wirbelschichttechnologie
  • Selbstständige Arbeitsweise
Möglicher Beginn
sofort
Kontakt
Leander Morgenstern, M.Sc.
Raum: 3725
Tel.: +49 89 289 16298
leander.morgensterntum.de
Ausschreibung