Til hovedinnhold

163-4 Simuleringer av CO2-fangstmetode

163-4 Simuleringer av CO2-fangstmetode

163-4 Simuleringer av Chemical Looping Combustion med fokus på brenselkonvertering og CO2-reinhet

For å møte verdens klimautfordringer er det bred enighet om at alle tiltak må tas i bruk. CO2-fangst og -lagring (CCS) er en av teknologiene som vil spille en viktig rolle de kommende årene. Chemical Looping Combustion (CLC) er en forbrenningsteknologi hvor et system av metall/metalloksidpartikler brukes for transport av oksygen fra luft til brensel, slik at eksosen fra forbrenningen i hovedsak består av CO2 og H2O. CLC har i flere teoretiske studier vist stort potensial for CO2-fangst fra kraftproduksjon med bedre virkningsgrad enn så godt som alle andre CO2-fangstteknologier, og prosessen er også av interesse for f.eks. dampproduksjon i industrien. Teknologien er under utvikling flere steder i verden, inkludert hos SINTEF, hvor en reaktor-testrigg på 150 kWth skal tas i drift på Tiller i løpet av 2015.

I 2013 og 2014 ble det av sommerstudenter ved SINTEF utviklet en Excel-basert modell som løser masse- og energibalanser for CLC-prosessen. Hensikten med årets oppgave er å fortsette dette arbeidet ved å muliggjøre simuleringer med brensel som inneholder hydrogen (så langt inngår kun hydrokarboner i modellen). Hvis man finner tilstrekkelige data i litteraturen er det også ønskelig at en ny type oxygenbærer (CMT) legges inn i modellen. Det er også av interesse å studere hva som skjer hvis brenselkonverteringen i CLC-prosessen ikke er fullstendig og hva som kan gjøres med dette. Forutsatt at tilstrekkelige resultater fra 150 kWth-riggen på Tiller foreligger er det av interesse å sammenligne eksperimentelle data med resultater fra modellen. Hvis interesse foreligger kan prosjekt- og masteroppgave diskuteres.

Oppgaven består i å:

  • Sette seg inn i hvordan CLC fungerer.
  • Sette seg in i hvordan eksisterende modell for CLC fungerer.
  • Videreutvikle modellen for hydrogenbrensle og hvis mulig også for oxygenbæreren CMT
  • Simulere ufullstendig CLC-forbrenning og evaluere metoder for å øke renheten på CO2 (faseseparasjon eller oxy-combustion) og/eller
  • Hvis testdata fra Tillerriggen foreligger, sammenligne disse mot resultater fra modellen
  • Skrive rapport.

Forutsetninger

  • Interesse for termodynamikk og prosesser med CO2-fangst
  • Kjennskap til grunnleggende kjemiske reaksjoner
  • Vant med å bruke Excel
  • Vant med å bruke Hysys (trengs for analyse av CO2-resning ved ufullstendig forbrenning i CLC-reaktorn)

Søknadsprosedyre

Søknadsfristen gikk ut 28. februar.