Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3688
Im Vergleich zu experimentellen Untersuchungsmethoden ist die thermodynamische
Gleichgewichtsmodellierung in der Lage Ergebnisse unter geringerem zeitlichen
und materiellen Aufwand, bei freier Variation der Versuchsparameter wie z.B.
Temperatur und chemischer Zusammensetzung der untersuchten Systeme, zu gewinnen.
Die Schwerpunkte dieser Arbeit bilden Modellrechnungen zum Freisetzungs- und
Einbindungsverhalten der Alkalimetalle Na und K bei der Kohlenumwandlung
sowie zur Phasenzusammensetzung von Kohlenschlacken.
Vor der Durchführung von Modellrechnungen an komplexen realen Systemen wie
Kohlenschlacken mußte das am besten geeignete Datenbanksystem für diese Art
von Modellrechnungen ausgewählt werden. Dies geschah durch Vergleiche an
zwei- bis vierkomponentigen kohlenschlackenrelevanten Systemen. Als Referenz
dienten dabei in der Literatur vorliegende experimentelle Daten und eigene
Meßergebnisse der Knudsen-Effusionsmassenspektrometrie. Bei diesem Vergleich
hat sich das Datenbanksystem FACT, unter Verwendung des modifizierten
quasichemischen Lösungsmodells für flüssige Mischphasen, als das beste Programm
zur Beschreibung von Kohlenschlacken erwiesen.
Modellrechnungen zur Alkalimetall-Freisetzung und -Einbindung sind im Hinblick
auf den Einfluß von Temperatur und Zusammensetzung an drei- und vierkomponentigen
kohlenschlackenrelevanten Systemen durchgeführt worden. Dabei ergaben sich
SiO2-reiche flüssige SiO2-Al
Die Modellrechnungen zur Phasenzusammensetzung geben für kohlenschlackenrelevante
Systeme Auskunft über die Abhängigkeit der Solidus- und Liquidustemperatur von
der Zusammensetzung. Außerdem wurde die Entwicklung der Anteile verschiedener
fester und flüssiger Phasen als Funktion der Temperatur und der Zusammensetzung
bestimmt. Diese Ergebnisse können als Indikatoren für das Auftreten von
Verschlackung in kohlebefeuerten Kraftwerken dienen.
Oeltjen, Lars
Vorhersage thermodynamischer Eigenschaften von Kohlenschlacken mittels Modellrechnungen
124 S., 1999
Erkenntnisse über die thermodynamischen Eigenschaften von Kohlenschlacken liegen
in der Literatur nur in sehr geringem Umfang vor. In dieser Arbeit wird die Methode
der thermodynamischen Gleichgewichtsmodellierung vorgestellt, die eine Möglichkeit
zur Erweiterung der bestehenden Wissensbasis bietet.
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