Fossile Energieträger werden zunehmend von alternativen Energieträgern aus verschiedenen Quellen ergänzt. Ihre Kompatibilität mit bestehenden Verbrennungstechnologien ist nicht immer gewährleistet. Auch der Gemischbildungsbereich von Bestandsanlagen, welcher zur Brennstoffbereitstellung für die Verbrennung dient, ist hiervon betroffen. Das Verdampfungsverhalten der verschiedenen Brennstoffe spielt hierbei eine wichtige Rolle. Unter anderem aufgrund von Pyrolysereaktionen, welche durch hohen Wärmeeintrag in den Brennstoff verursacht werden, bilden sich Ablagerungen auf benetzten Oberflächen des Gemischbildungsbereichs. Das Ausmaß und die Eigenschaften der Ablagerungen hängen unter anderem von den Mitteldestillatzusammensetzungen und -eigenschaften, der Verdampfergeometrie und den Betriebsbedingungen des Verdampfers ab. In dem vom BMWi geförderten Forschungsvorhaben sollen die chemisch-physikalischen Ursachen für die Ablagerungsbildung bei der Brennstoffverdampfung identifiziert werden. Dafür ist einerseits die detaillierte Charakterisierung der Brennstoffe notwendig, um eventuelle detailanalytische Unterschiede zu identifizieren. Andererseits erfolgen anwendungstechnische Untersuchungen mit einem Prüfstand, dessen Kernelement ein Vliesverdampfer ist.
Projektstart: Rückstandsbildung bei der Verdampfung flüssiger Brennstoffe in porösen Medien
Die in den anwendungstechnischen Untersuchungen generierten Ablagerungen werden ebenfalls mit gravimetrischen, bildgebenden und detailanalytischen Methoden untersucht, um ihre Ausprägung und Zusammensetzung zu ermitteln. Aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen werden Strategien zur Vermeidung und Regeneration der Ablagerungen entwickelt sowie ein Modell weiterentwickelt, mit dem die Vorhersage des Verdampfungsverhaltens von Mehrkomponentenbrennstoffen möglich ist.
Ziel des Vorhabens ist es, die ablagerungsfreie Verwendung alternativer Energieträger in Heizgeräten zu ermöglichen.
Das Vorhaben wurde am 01.10.2020 gestartet und läuft als DGMK-Projekt 829 unter dem Titel Einfluss der Brennstoffzusammensetzung auf die Rückstandsbildung bei der Verdampfung flüssiger Brennstoffe in porösen Medien.
Forschungsstellen
OWI Science for Fuels gGmbH
Universität Rostock, Chemie / Analytische Chemie
Das IGF-Vorhaben (21317 BG) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V., Überseering 40, 22297 Hamburg wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.