View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

5 Verfahrensanalyse und Bewertung
strom QAbgas wieder zugeführt werden (siehe Abb. 5-5). Die zuzuführende Energie wird durch
den Rekuperator reduziert und ergibt sich zu
130
TTkATT Q zu mL
cpL
aus U
Reg U
Q
Luft , zu
Q
Verlust
(5-22)
Zusätzlich muss wiederum die unveränderte Verdichterleistung PVerdichter aufgebracht werden.
5.) Anschließend wird der Reaktor wieder auf die Adsorptionstemperatur abgekühlt. Unter
der Annahme, dass ein Kühlmedium ohne Energieaufwand zur Verfügung steht, ist lediglich
die unveränderte Verdichterleistung zum Durchströmen des Reaktors anzunehmen.
5.1.3 Analyse des Gesamtprozesses für Kerosin
Die destillative Abtrennung und die Adsorption können nicht getrennt bewertet werden, da
der Energieaufwand der destillativen Abtrennung von der Kraftstoffmenge abhängt, die der
Adsorption abhängig vom Betriebspunkt zugeführt werden muss. Zur Festlegung der optimalen
Betriebsparameter wird daher der Gesamtprozess im Hinblick auf die Zielgrößen untersucht.
Dazu werden zunächst die in Kap. 5.1.2 festgelegten Einflussparameter auf die Adsorptionskapazität
bewertet. Die Analyse erfolgt zunächst für den experimentell untersuchten
Kraftstoff Jet A-1. Ausgehend vom in Tab. 5-1 festgelegten Referenzzustand wird jeweils ein
einzelner Parameter variiert. Danach kann mit der Ermittlung der vorteilhaftesten Schüttungsanzahl
der optimale Betriebspunkt festgelegt werden.
5.1.3.1 Einflussparameter auf die Adsorptionskapazität
Zu Beginn werden die optimalen Regenerationsparameter ausgewählt. Dazu wird zunächst
die Auslegung für die unterschiedlichen Regenerationstemperaturen untersucht. Das Anheben
der Regenerationstemperatur vom Standardwert von 400°C hat verschiedene, zum Teil
gegenläufige Auswirkungen:
Primär steigt die Adsorptionskapazität wS beim Anheben der Temperatur, was eine gerignere
Adsorbensmasse mAds zur Folge hat (Gl. 5-11)
Aufgrund der höheren Regenerationstemperatur ergeben sich längere Zeiten zum Aufheizen
und Abkühlen der Schüttungen und damit eine erhöhte Regenerationsdauer tReg. Daraus
folgt nach Gl. 5-11, dass die Adsorbensmasse steigt.
Die Veränderung der Adsorbensmasse, und damit auch des Schüttungsvolumens, hat
Auswirkungen auf die LHSV, die sich wiederum auf die Adsorptionskapazität auswirkt.
Der Kraftstoffverlust sinkt gemäß Gl. 5-13 bei Erhöhung der Adsorptionskapazität ab.
Zur Bestimmung der summierten Auswirkungen werden die Einflussfaktoren gemäß den in
Kapitel 5.1.2.1 ermittelten Zusammenhängen beschrieben. Für die Variation der Regenerationstemperatur
ergeben sich aus der Simulation die inAbb. 5-6. dargestellten Ergebnisse.