Aufbau und Inbetriebnahme einer Versuchsanlage zur Abscheidung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen

Abstract

Ziel dieser Diplomarbeit war es die ersten Versuche der neu aufgebauten Versuchsanlage zur Abtrennung von CO2 aus dem Rauchgas des Kohlekraftwerks Dürnrohr vorzubereiten, durchzuführen und zu bewerten.<br />Unter dem Begriff Carbon Capture and Storage (CCS) werden die Technologien zusammengefasst, die das Kohlendioxid isolieren und unter Tage speichern. Eine dieser Technologien, Post Combustion Capture (PCC), wäscht unter zuhilfenahme von speziellen Flüssigkeiten das CO2 aus dem Rauchgas. Bei dieser chemischen Wäsche erhält man am Ende des Verfahrens das Gas in reiner Form und es können die weiteren Schritte bis zur Speicherung folgen.<br />Die chemische Wäsche gliedert sich im wesentlichen in die zwei Bereiche Absorption und Desorption. Bei der Absorption geht das Kohlendioxid vom Rauchgas in die Waschflüssigkeit über. Das gereinigte Rauchgas verlässt am Kopf der Absorberkolonne die Anlage. Die mit CO2 beladene Waschflüssigkeit wird in die Desorptionskolonne geleitet. Dort wird das Kohlendioxid thermisch aus der Flüssigkeit getrieben und kann in reiner Form abgezogen werden. Die aufbereitete Waschflüssigkeit wird wieder zurück zum Absorber geleitet und kann erneut CO2 aufnehmen.<br />Für die Versuche wurde die Einlassstelle der Waschflüssigkeit im Absorber für die effektive Kolonnenhöe von 12m, 9m und 6m gewählt. Diese drei Einstellungen wurden jeweils bei einem Rauchgasvolumenstrom von 50, 70 und 90 Kubikmetern pro Stunde vorgenommen. Zusätzlich wurden zu jedem dieser Betriebspunkte nach Erreichen des stationären Zustandes eine Lösungsmittelprobe nach dem Absorber und eine nach dem Desorber entnommen.<br />Die ersten Versuchsreihen zeigten die Vorzüge der Anlage. Stationäre Zustände konnten in kurzer Zeit realisiert werden und die Anlage reagierte gut auf Stellgrößenänderungen.