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Energierohstoffe und Technik
Energierohstoffe und Technik
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Lernkarten
Was ist die Methan- Reaktion?
C+ 2H2 reagiert zu CH4
delta Hr =-75
Was ist die homogene Wassergas- Reaktion?
CO+ H2O reagiert zu CO2+ H2
delta Hr =-41
Benennen Sie das technische Probleme der autothermen Vergasung.
Teere
Benennen Sie das technische Problem bei der allothermen Vergasung.
Eintrag von Wärme in den Reaktor
Benennen Sie die einzelnen Zonen eines Festbettreaktors (Gleichstromvergaser). In welche Zone wird das Vergasungsmittel eingegeben?
von unten nach oben
- Asche
-Brenngasaustrag
- Reduktionszone
- Oxidationszone (Vergasungsmitteleintrag)
- Pyrolysezone
- Trocknungs-/Aufheizzone
-Brennstoffzugabe
Benennen Sie die einzelnen Zonen eines Festbettreaktors (Gegenstromvergaser). Wo wird das Vergasungsmittel zugegeben?
von unten nach oben
- Asche
- Vergasungsmittelzugabe
- Oxidationszone
- Reduktionszone
- Pyrolysezone
- Trocknungs-/Aufheizzone
- Brenngasaustrag
- Brennstoffzugabe
Welche Besonderheiten in der Zusammensetzung des Rohgases aus Biomasse entstehen bei den verschiedenen Vergaserarten?
Gleichstromvergasung (Luft): geringe Teer- u. Staubwerte, aber auch geringer Heizwert
Gegenstromvergasung (Luft): geringe Staubwerte, hohe Teerwerte, geringer Heizwert
Wirbelschichtvergasung (Luft): hohe Staubwerte, geringe Teerwerte, geringer eizwert
Wirbelschichtvergasung (Dampf): geringe Staub- u. Teerwerte, höherer Heizwert
Aus welchem Grund sind die Vergaserarten (Biomasse) für Motoren, Gasturbinen oder Methanolsynthese nicht geeignet?
Die erreichten Staub- u. Teerwerte liegen deutlich höher, als die gesetzten Anforderungen.
Erklären Sie die verschiedenen Gasreinigungsverfahren.
1. Rohgas - Wärmeauscher - Staubfilter - Wäscher
2. Rohgas - Quenche - Filter - Tuchfilter - Trockner
3. Rohgas - Gaskühler - Gasfilter - Wäscher
4. Rohgas - Reformer - Gaskühler - Ascheabscheider - Gasfilter
Aus welchen Komponenten setzt sich die Reynoldszahl zusammen und wozu wird sie verwendet?
(Dichte mal mittlere Strömungsgeschw. mal charakt. Durchmesser ) im Verhältnis zu dynamischer Viskosität
oder: Trägheitskräfte im Verhältnis zu Zähigkeitskräften
- wird verwendet um zu bestimmen ob eine Strömung turbulent oder laminar ist (Re= 2.300 im Übergangsbereich)
Benennen Sie zwei Flammentypen und ihre wesentlichen Unterschiede.
- Diffusionsflamme: die Zufuhr von Brennstoff und Luft erfolgt getrennt
- Vormischflamme: Brennstoff und Luft werden gemischt zugefährt, sodass die Stöchiometrie vorgegeben ist
Nennen Sie Anwendungsgebiete der Diffusionsflamme.
turbulent: - Kohlenstaubverbrennung
- Flugzeugturbine
- Dieselmotor
Laminar: - Kerze
- Holzfeuer
Nennen Sie Anwendungsgebiete der Vormischflamme.
turbulent: - Otto- Motor
laminar: - Bunsen- Flamme
Erklären Sie den Begriff Flammpunkt.
Niedrigste Temperatur, bei der soviel Brennstoff verdunstet,dass sich mit Luft durch Fremdzündung entflammbare Gemische bilden können. Unterhalb des Flammpunkts kann sich die Flammfront nicht von der Zündquelle weg ausbreiten, da die Oxidationswärme nicht genügt, um das Gemisch auf nötige Temperatur zur Verbrennung aufzuheizen.
Erklären Sie den Begriff Zündtemperatur.
Temperatur, bei der sich das entflammbare Gemisch ohne äußeren Zündfunken selbst entzündet.
Erklären Sie den Zusammenhang UEG und OEG.
UEG ist die untere Explosionsgrenze, sie gibt an, ab welchem prozentualen Anteil an Brennstoff ein Gemisch explosionsfähig ist. Bei einem Prozentwert unter UEG ist das Gemisch zu mager.
OEG ist die obere Explosionsgrenze, sie gibt an, bis zu welchem prozentualen Anteil an Brennstoff ein Gemisch explosionsfähig ist. Bei einem Prozentwert über OEG ist das Gemisch zu fett.
Benennen Sie die vier Elemente von Kettenreaktionen und ihre Wirkung auf die Reaktionsträgerzahl.
- Kettenstartreaktion: Erzeugung von Reaktionsträgern aus stabilen Produkten
- Kettenträgerreaktion: keine Veränderung der Reaktionsträgerzahl
- Kettenverzweigungsreaktion: Erhöhung der Anzahl an Reaktionsträgern (Kettenexplosion)
- Kettenabruchreaktion: Verminderung der Reaktionsträgerzahl
Welche Arbeitsmaschinen haben den geringsten, welche den höchsten Wirkungsgrad?
geringster: Dampfmotor, bis 10% bei unter 1MW
höchster: kombinierteGUD- Kraftwerke, bis 60% bei 10 bis 1000 MW
Welche zwei Hauptprozesse werden bei der Verbrennung von Festbrennstoffen unterschieden? Nennen Sie je ein Beispiel.
- Heißgasprozesse: Stirlingmotor
- Rankineprozesse: Dampfturbine
Nennen Sie die allgemeine Wärmegleichung für geschlossene Systeme. Was ist die Besonderheit bei adiabaten Systemen?
Q = U2 - U1 + W
Besonderheit: Q = 0 daher W = U1 - U2
Wie lautet der erste Hauptsatz für Kreisprozesse?
W = Qzu - Qab
da im Kreisprozess alle Zustandsvariablen am Anfang den gleichen Wert haben wie am Ende
Wie berechnet sich der Wirkungsgrad eines Kreisprozesses?
eta = 1 - (Qab/Qzu)
