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Characterization of Physical and Fluid Dynamical Properties of Residual Biomass in Colombia for Gasification in a Fluidized Bed Reactor

  • Kurzdarstellung Kolumbien ist ein agrarwirtschaftlich geprägtes Land, indem eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Produkte, wie zum Beispiel Zuckerrohr, Kaffee oder Reis, angebaut werden. Durch die jährlich anwachsende Menge an produzierten Gütern steigt auch die jährlich produzierte Menge an landwirtschaftlichen Abfällen, welche Anwendung als erneuerbare Energieträger finden können. Aufgrund der Tatsache, dass es in weiten Teilen Kolumbiens, gerade in den ländlichenKurzdarstellung Kolumbien ist ein agrarwirtschaftlich geprägtes Land, indem eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Produkte, wie zum Beispiel Zuckerrohr, Kaffee oder Reis, angebaut werden. Durch die jährlich anwachsende Menge an produzierten Gütern steigt auch die jährlich produzierte Menge an landwirtschaftlichen Abfällen, welche Anwendung als erneuerbare Energieträger finden können. Aufgrund der Tatsache, dass es in weiten Teilen Kolumbiens, gerade in den ländlichen agrarwirtschaftlich geprägten Gebieten, Probleme mit der Energieversorgung gibt, könnten die landwirtschaftlichen Abfälle genutzt werden, um vor Ort Energie zu erzeugen und die Entwicklung dieser Regionen zu fördern. Die Forschungsgruppe „Biomass and Optimization of Thermal Systems” (BIOT) der „National University of Colombia“ beschäftigt sich mit genau diesem Thema. In dem Projekt „Efficient Use of Alternative Carbonaceous Fuels in the Power Generation in Colombia by Implementation of Fluidized Bed Reactors” ist geplant, eine zirkulierende Wirbelschichtanlage zur Vergasung von Biomassepartikeln zu konstruieren. Wirbelschichtreaktoren besitzen hervorragende Wärmetransporteigenschaften, sowie gute Partikelkontaktraten, welche notwendig für einen thermochemischen Wandlungsprozess sind [1]. Das Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, welche der vor Ort anfallenden landwirtschaftlichen Abfälle effizient genutzt werden können, um Energie durch Vergasungsprozesse unter Anwendung einer Wirbelschichtanlage zu produzieren. Die Auslegung des Wirbelschichtreaktors und die Modellierung des thermochemischen Wandlungsprozesses hängt stark von den physischen und fluiddynamischen Eigenschaften der verwendeten Biomassepartikel ab. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Bestimmung der wesentlichen Eigenschaften der Biomassepartikel. Dazu gehören: die Partikelgrößenverteilung, der mittlere Partikeldurchmesser, die Schütt- und Partikeldichte und der Feuchtigkeitsgehalt. Im Weiteren werden Fluidisierungsversuche mit Mischungen aus Quarzsand, welcher als Bettmaterial dient, und verschiedenen zugeführten Mengen an Biomassepartikeln durchgeführt. Dabei werden die charakteristischen Kenngrößen, wie die Lockerungsgeschwindigkeit, und die Art der Fluidisierung bzw. die Art der sich ausbildenden Schicht experimentell ermittelt, um Erkenntnisse darüber zu erlangen, ob die verschiedenen landwirtschaftlichen Abfälle erfolgreich fluidisiert werden können.show moreshow less

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Metadaten
Author:Patrick Hartwig
URN:urn:nbn:de:kobv:522-opus4-18775
Place of publication:Brandenburg an der Havel
Referee:Reiner Malessa, Sonia Lucia Rincon Prat, Diana Carolina Guio Perez
Document Type:Bachelor Thesis
Language:English
Year of Publishing:2017
Date of Publication (online):2017/09/08
Publishing Institution:Technische Hochschule Brandenburg
Granting Institution:Technische Hochschule Brandenburg
Date of final exam:2017/07/01
Release Date:2017/09/08
Institutes:Fachbereich Technik
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Chemie und zugeordnete Wissenschaften
Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften; Biologie / Biochemie
open_access (DINI-Set):open_access
Licence (German):Creative Commons - Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen