Auswahl Geeigneter Materialien Für Kernwärmetauscher

ISBN-13: 9783531029696 / Niemiecki / Miękka / 1980 / 98 str.

Winfried Dahl

Opis

1.1 Einftihrung Die Entwicklung im Kernreaktorbau la8t erwarten, daB in wenigen Jahren Kernenergie im Temperaturbereich bis 1200 K zur VerfUgung stehen wird. Zur Ausnutzung dieser Hochtem peraturkernwarme fUr chemische Prozesse werden zur Zeit verfahrenstechnische Untersuchungen durchgeftihrt. Aus si cherheitstechnischen GrUnden mu8 die Kernwarme Uber einen geeigneten Zwischenkreislauf an den Verbraucher Ubertragen werden. Bei den meisten Projekten solI durch Umsetzung fossiler Brennstoffe mit Wasserdampf ein Synthesegas aus Kohlenmon oxid und Wasserstoff erzeugt werden. Dieses Gas kann bei spielsweise als Ersatz fUr das in Zukunft knapp werdende Erdgas oder als direkt verwendbares Reduktionsgas bei der Erzeugung von Eisenschwamm in der Stahlindustrie verwendet werden. FUr die Vergasung von rheinischer Braunkohle ist im Insti tut fUr EisenhUttenkunde in Weiterentwicklung des bewahrten Rohrentrockners bereits eine halbtechnische Versuchsanlage realisiert worden, bei der in einem 10 m langen, von auBen beheizten Drehrohr grubenfeuchte Kohle mit ihrem Eigenwasser zu Synthesegas umgesetzt wird. Das Ziel der Arbeit ist dabei die Erforschung der Grundlagen der Kohlevergasung, UberprUfung bestehender Modellrechnun gen und Optimierung dieses Vergasungsprozesses.

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Einführung.- 1.2 Problemstellung.- 2 Literaturübersicht über die Grundlagen der Hochtemperaturkorrosion.- 2.1 Grundlagen der Korrosion und Verzunderung.- 2.2 Verhalten von Stählen in Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.- 2.2.1 Mögliche Reaktionen in CO2/CO-Gemischen.- 2.2.2 Auswertung und Vergleich von Versuchsergebnissen.- 2.2.2.1 Abhängigkeit der Reaktionen von den Versuchsparametern 1.- 2.2.2.1.1 Zeit- und Temperaturabhängigkeit.- 2.2.2.1.2 Abhängigkeit von der Werkstoffzusammensetzung 1.- 2.2.2.1.3 Einfluß des Oberflächenzustandes.- 2.2.2.1.4 Einfluß der Gaszusammensetzung.- 2.2.2.1.5 Druckeinfluß.- 2.2.2.1.6 Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit.- 2.3 Verhalten von Stählen in Wasserdampf.- 2.3.1 Mögliche Reaktionen in Wasserdampf.- 2.3.2 Auswertung und Vergleich von Versuchsergebnissen.- 2.3.2.1 Abhängigkeit der Verzunderung von den Versuchsparametern.- 2.4 Verhalten von Eisen und Stahl gegenüber Wasserstoff.- 2.4.1 Diffusion.- 2.4.2 Durchlässigkeit.- 2.4.3 Entkohlung durch Wasserstoff.- 2.5 Korrosion von Stählen durch Schwefelwasserstoff.- 2.5.1 Auswertung und Vergleich von Versuchsergebnissen.- 2.5.2 Abhängigkeit der Korrosionsrate von Stählen in H2S von den Versuchsparametern.- 2.6 Korrosion von Stählen durch Ascheablagerung.- 2.6.1 Grundlagen.- 2.6.2 Abhängigkeit der Korrosion von den Versuchsparametern.- 2.6.2.1 Temperaturabhängigkeit.- 2.6.2.2 Zeitabhängigkeit.- 2.6.2.3 Einfluß der Gaszusammensetzung.- 2.6.2.4 Einfluß der Zusammensetzung des Belages.- 2.6.2.5 Einfluß der chemischen Zusammensetzung des Stahles.- 3 Versuche zur Bestimmung der Korrosion von Stählen bei der allothermen Vergasung Rheinischer Braunkohle.- 3.1 Das Konzept der Vergasung im Drehrohr.- 3.2 Beschreibung der Versuchsanlage.- 3.2.1 Das Vergasungsrohr mit Nebenaggregaten.- 3.2.2 Der Heizkreislauf.- 3.2.3 Meßtechnik.- 3.2.3.1 Temperaturmessung.- 3.2.3.2 Gas- und Rückstandsanalyse.- 3.2.3.3 Feuchtigkeitsmessung.- 3.3 Versuchsdurchführung.- 4 Ergebnisse der Korrosionsuntersuchungen.- 4.1 Untersuchte Werkstoffe.- 4.2 Korrosionsbedingungen.- 4.3 Messung der Korrosionstiefe.- 4.4 Ergebnisse der metallographischen und Microsonden-Untersuchung.- 4.5 Ergebnisse chemischer Untersuchungen.- 4.6 Ergebnisse von Untersuchungen mit dem Rasterelektronenmikroskop.- 4.7 Diskussion der Ergebnisse der Korrosionsuntersuchungen.- 4.8 Schlußfolgerungen.- 5 Zusammenfassung.- Literatur.- Bildanhang.