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Untersuchung und Optimierung von Fließ- und Durchströmungsverhalten von Schüttungen zur thermochemischen Wärmespeicherung

Roßkopf, C. and Wessing, J. and Haas, M. and Linder, M. and Wörner, A. (2013) Untersuchung und Optimierung von Fließ- und Durchströmungsverhalten von Schüttungen zur thermochemischen Wärmespeicherung. Jahrestagung für Agglomerations- und Schüttguttechnik, Wittenberg, Deutschland.

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Abstract

Am Institut für Technische Thermodynamik des DLR in Stuttgart werden neuartige Wärmespeicherkonzepte auf Basis von reversiblen Gas-Feststoff-Reaktionen untersucht und entwickelt. Ein geeignetes Reaktionssystem für den Hochtemperaturbereich stellt dabei die Reaktion von Calciumoxid (CaO) mit Wasserdampf (H2O) zu Calciumhydroxid (Ca(OH)2) dar. Anwendungsbedingt ist es notwendig, das feinkörnige Reaktionsmaterial zu optimieren, um trotz des kohäsiven Charakters der Schüttung eine Förderung durch schmale Reaktorgeometrien zu ermöglichen. Aufgrund der reaktionsbedingten Volumenänderung der Partikeln ist ein Pelletieren nicht möglich. Daher wird im Rahmen dieses Beitrags die Minimierung der Van-der-Waals Kräfte durch das Einbringen von Nanopartikeln untersucht. In der Schüttguttechnik ist das Prinzip der Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit von Partikeln durch Einbringung von Nanopartikeln bekannt [1]. Für die thermochemische Wärmespeicherung stellen sich jedoch besondere Herausforderungen aufgrund der hohen Temperaturen (~500°C), der anorganische Materialien sowie der Volumen- und Oberflächenänderung des Materials während der chemischen Reaktion. Es wird ein Verfahren vorgestellt, welches unter den genannten Bedingungen eine Bewegung des Reaktionsbetts durch Verbesserung der Fließfähigkeit und Vermeidung der Agglomeration ermöglicht. Darüber hinaus werden die Ergebnisse im Kontext der Entwicklung zukünftiger kostengünstiger Wärmespeicher diskutiert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/85533/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Untersuchung und Optimierung von Fließ- und Durchströmungsverhalten von Schüttungen zur thermochemischen Wärmespeicherung
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Roßkopf, C.DLRUNSPECIFIED
Wessing, J.DLRUNSPECIFIED
Haas, M.DLRUNSPECIFIED
Linder, M.DLRUNSPECIFIED
Wörner, A.DLRUNSPECIFIED
Date:March 2013
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Thermochemische Wärmespeicher, Calciumhydroxid, Nanopartikel, Partikelmodifikation, Agglomeration
Event Title:Jahrestagung für Agglomerations- und Schüttguttechnik
Event Location:Wittenberg, Deutschland
Event Type:national Conference
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Efficient Energy Conversion and Use (old)
HGF - Program Themes:Energy-efficient Processes (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E EV - Energy process technology
DLR - Research theme (Project):E - Thermochemische Prozesse (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Roßkopf, Christian
Deposited On:09 Dec 2013 15:53
Last Modified:08 May 2014 23:19

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