TY - THES

T1 - Wärmerückgewinnung aus Hochofenschlacke mittels endothermer Reaktionen

AU - Pretschuh, Patrick

N1 - nicht gesperrt

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Wärmerückgewinnung aus Hochofenschlacke mittels endothermer Reaktionen mit dem Ziel, über ein Partikelabkühlungsmodell die entsprechende Wärmeübertragung zu untersuchen. Aus den daraus gezogenen Schlüssen wird ein Konzept zur Rückgewinnung erarbeitet, bewertet und dafür grundsätzlich geeignete endotherme Reaktionen vorgeschlagen. Im Anschluss an eine Einführung in die Thematik der Energieeffizienz im Bereich der Hüttenwerke wird Hochofenschlacke als Energiequelle beleuchtet und aktuelle Behandlungsverfahren erklärt. Es folgt eine Beschreibung und Bewertung in der Literatur behandelter Verfahren zur Energierückgewinnung über endotherme Reaktionen. Die Modellierungsphase des Partikelabkühlungsmodells wird detailliert beschrieben und das Modell über einen Vergleich mit bekannten, in der Literatur gefundenenWerten validiert. Mehrere potentiell geeignete Reaktionen werden ausgewählt, in einer Exergieanalyse untersucht, Größenordnungen des nötigen Masseneinsatzes abgeschätzt und in einer nachfolgenden Machbarkeitsstudie herangezogen. In dieser wird die Wärmeübertragung der Schlacke auf endotherme Reaktionen in mehreren Szenarien simuliert. Aus den fortlaufend gewonnenen Erkenntnissen wird schließlich ein Konzept ausgewählt, bewertet und der Ein uss diverser Parameter abgeschätzt. Unter Einbeziehung der zuvor durchgeführten Literaturstudie wird eine favorisierte Reaktion vorgeschlagen und Empfehlungen für eine mögliche Versuchsanlage im Labormaßstab abgegeben.

AB - Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Wärmerückgewinnung aus Hochofenschlacke mittels endothermer Reaktionen mit dem Ziel, über ein Partikelabkühlungsmodell die entsprechende Wärmeübertragung zu untersuchen. Aus den daraus gezogenen Schlüssen wird ein Konzept zur Rückgewinnung erarbeitet, bewertet und dafür grundsätzlich geeignete endotherme Reaktionen vorgeschlagen. Im Anschluss an eine Einführung in die Thematik der Energieeffizienz im Bereich der Hüttenwerke wird Hochofenschlacke als Energiequelle beleuchtet und aktuelle Behandlungsverfahren erklärt. Es folgt eine Beschreibung und Bewertung in der Literatur behandelter Verfahren zur Energierückgewinnung über endotherme Reaktionen. Die Modellierungsphase des Partikelabkühlungsmodells wird detailliert beschrieben und das Modell über einen Vergleich mit bekannten, in der Literatur gefundenenWerten validiert. Mehrere potentiell geeignete Reaktionen werden ausgewählt, in einer Exergieanalyse untersucht, Größenordnungen des nötigen Masseneinsatzes abgeschätzt und in einer nachfolgenden Machbarkeitsstudie herangezogen. In dieser wird die Wärmeübertragung der Schlacke auf endotherme Reaktionen in mehreren Szenarien simuliert. Aus den fortlaufend gewonnenen Erkenntnissen wird schließlich ein Konzept ausgewählt, bewertet und der Ein uss diverser Parameter abgeschätzt. Unter Einbeziehung der zuvor durchgeführten Literaturstudie wird eine favorisierte Reaktion vorgeschlagen und Empfehlungen für eine mögliche Versuchsanlage im Labormaßstab abgegeben.

KW - Wärmerückgewinnung

KW - Schlacke

KW - Hochofen

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KW - endotherme Reaktionen

KW - Simulation

KW - Abkühlungsmodell

KW - Wasserstofferzeugung

KW - Energieeffizienz

KW - Energiepotential

KW - Energierückgewinnung

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KW - Eisenindustrie

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KW - Exergieanalyse

KW - Wärmeübertragung

KW - Abkühlungssimulation

KW - Heat recovery

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KW - Hydrogen production

KW - slag

KW - cooling model

KW - simulation

KW - endothermic reaction

KW - waste heat

KW - chemical methods

KW - energy potential

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KW - slag granulation

M3 - Masterarbeit

ER -