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Modeling of a Solar Receiver for Superheating Sulfuric Acid

Lapp, Justin L. und Guerra Niehoff, Alejandro und Streber, Hans-Peter und Thomey, Dennis und Roeb, Martin und Sattler, Christian (2015) Modeling of a Solar Receiver for Superheating Sulfuric Acid. In: ASME 2015 9th International Conference on Energy Sustainability, ES 2015, collocated with the ASME 2015 Power Conference, the ASME 2015 13th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology, and the ASME 2015 Nuclear Forum (Scopus. ASME 2015 9th International Conference on Energy Sustainability, 28 Jun-02 Jul 2015, San Diego, USA. doi: 10.1115/ES2015-49199.

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1MB

Kurzfassung

A volumetric solar receiver for superheating evaporated sulfuric acid is developed as part of a 100kW pilot plant for the Hybrid Sulfur Cycle. The receiver, which uses silicon carbide foam as a heat transfer medium, heats evaporated sulfuric acid using concentrated solar energy to temperatures up to 1000 °C, which are required for the downstream catalytic reaction to split sulfur trioxide into oxygen and sulfur dioxide. Multiple approaches to modeling and analysis of the receiver are performed to design the prototype. Focused numerical modeling and thermodynamic analysis are applied to answer individual design and performance questions. Numerical simulations focused on fluid flow are used to determine the best arrangement of inlets, while thermodynamic analysis is used to evaluate the optimal dimensions and operating parameters. Finally a numerical fluid mechanics and heat transfer model is used to predict the temperature field within the receiver. Important lessons from the modeling efforts are given and their impacts on the design of a prototype are discussed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/98848/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Modeling of a Solar Receiver for Superheating Sulfuric Acid
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lapp, Justin L.justin.lapp (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Guerra Niehoff, Alejandroalejandro.guerra (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Streber, Hans-Peterhans-peter.streber (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomey, Dennisdennis.thomey (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6936-3350147001976
Roeb, MartinMartin.roeb (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, Christianchristian.sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2015
Erschienen in:ASME 2015 9th International Conference on Energy Sustainability, ES 2015, collocated with the ASME 2015 Power Conference, the ASME 2015 13th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology, and the ASME 2015 Nuclear Forum (Scopus
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1115/ES2015-49199
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Solar, Fuel-Production, Hybrid-Sulfur-Cycle, Sulfur, Receiver, Efficiency, Thermodynamics, CFD
Veranstaltungstitel:ASME 2015 9th International Conference on Energy Sustainability
Veranstaltungsort:San Diego, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:28 Jun-02 Jul 2015
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Konzentrierende Solarsysteme (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SF - Solarforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Verfahrenstechnik (alt), E - Brennstoffe (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung
Hinterlegt von: Lapp, Justin
Hinterlegt am:30 Okt 2015 15:36
Letzte Änderung:20 Nov 2023 10:23

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