Simulative Untersuchung von Kohlenstoffablagerungen im Abgas-Wärmetauscher eines Full-Stack Teststands zur Co-Elektrolyse

Institut

Lehrstuhl für Energiesysteme (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

theoretisch /  

Beschreibung

Die Co-Elektrolyse in Festoxid-Elektrolysezellen (SOEC) ermöglicht die effiziente Herstellung von Synthesegas
aus CO₂ und H₂O und bildet damit eine wichtige Grundlage für zukünftige Power-to-X-Anwendungen.
Der Betrieb mit CO-reichen Gasströmen stellt jedoch besondere Herausforderungen dar,
da unter bestimmten Bedingungen Kohlenstoff durch die Boudouard-Reaktion entstehen kann.

Kohlenstoffablagerungen können insbesondere in nachgeschalteten Komponenten wie Abgaswärmetauschern
die Wärmeübertragung beeinträchtigen, Druckverluste erhöhen und die Langzeitstabilität
des Systems reduzieren. Während der Abkühlung des Produktgasstroms steigt die thermodynamische
Neigung zur Kohlenstoffbildung, gleichzeitig nimmt jedoch die Reaktionskinetik ab. Im Rahmen dieser
Arbeit soll ein Simulationsmodell zur Untersuchung dieses Phänomens erstellt werden. In einer Parameterstudie
soll die Auswirkung auf den Betrieb eines Full-Stack Teststands in gekoppelter Betriebsweise
mit einer Direct Air Capture (DAC) Einheit abgeschätzt werden.

Voraussetzungen

• Selbstständige, strukturierte und engagierte Arbeitsweise
• Interesse an thermodynamischer und kinetischer Simulation
• Grundkenntnisse in der Modellierung mit Python hilfreich

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Tobias Zielbauer, M.Sc.
Raum: 3702
Tel.: 089 289 16547
tobias.zielbauertum.de

Ausschreibung