Untersuchungen zum Einsatzpotential von CFD-Methoden bei der Auslegung von SCR-Anlagen

Heide Rothwangl-Heber

Untersuchungen zum Einsatzpotential von CFD-Methoden bei der Auslegung von SCR-Anlagen

Translated title of the contribution: Investigations of the Potential of CFD-Methods for Use in the Design of SCR-Systems

Heide Rothwangl-Heber

Chair of Process Technology and Industrial Environmental Protection (500)

Research output: Thesis › Master's Thesis

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Abstract

In this work a rough overview of the possibilities of denitrification of exhaust gases is given by means of end-of-pipe off-gas treatment. Especially the method of selective catalytic reduction (SCR) is investigated. As a method for flow simulation of process engineering plants Computational Fluid Dynamics (CFD) finds broad application. For the first time it is possible to simulate combinations of 3D-fluid dynamics and chemical processes in SCR-systems with the CFD-program SWIFT 3.1 and the inserted modules Porosity, Aftertreatment, and Species Transport. The CFD related fundamentals and the theoretical background of the individual modules for simulating the heat exchanger and catalysts in SCR-systems are presented. Further on the basis of the domestic garbage combustion plant Lauta the applicability of the CFD-program SWIFT 3.1 was demonstrated and documented.

Translated title of the contribution	Investigations of the Potential of CFD-Methods for Use in the Design of SCR-Systems
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Maier, Hermann, Supervisor (external), External person Weiß, Christian, Supervisor (internal)
Award date	17 Dec 2010
Publication status	Published - 2010

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

CFD
SCR
Denox
Selektive katalytische Reduktion
Computational Fluid Dynamics
SWIFT
Simulation
Strömungsberechnung
chemischer Reaktionsprozess
Restmüllverbrennungsanlage
Lauta
selective catalytic reduction
computational fluid dynamics
simulation chemical reaction
domestic garbage combustion

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Cite this

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title = "Untersuchungen zum Einsatzpotential von CFD-Methoden bei der Auslegung von SCR-Anlagen",

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TY - THES

T1 - Untersuchungen zum Einsatzpotential von CFD-Methoden bei der Auslegung von SCR-Anlagen

AU - Rothwangl-Heber, Heide

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N2 - In der vorliegenden Arbeit wird ein grober Überblick über die Möglichkeiten der Entstickung von Abgasen mittels verfahrenstechnischer Sekundärmaßnahmen gegeben. Im Weiteren wird die Methode der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) genauer untersucht. Als Methode zur Charakterisierung von Strömungen in verfahrenstechnischen Apparaten findet die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics) CFD immer breitere Anwendung. Mit dem CFD-Programm SWIFT 3.1 und den eingebauten Modulen Porosität, heterogene Katalyse und Speziestransport besteht die Möglichkeit eine Kombination aus 3D-Strömungsberechnung und chemischen Reaktionsprozessen in SCR-Anlagen zu simulieren. Es werden die Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik und die theoretischen Hintergründe der einzelnen Module zur Simulation von Wärmetauschern und Katalysatoren in SCR-Anlagen vorgestellt. Weiters wurde anhand der Hausmüllverbrennungsanlage Lauta die Anwendbarkeit und Praxistauglichkeit des Simulationsverfahrens demonstriert und dokumentiert.

AB - In der vorliegenden Arbeit wird ein grober Überblick über die Möglichkeiten der Entstickung von Abgasen mittels verfahrenstechnischer Sekundärmaßnahmen gegeben. Im Weiteren wird die Methode der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) genauer untersucht. Als Methode zur Charakterisierung von Strömungen in verfahrenstechnischen Apparaten findet die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics) CFD immer breitere Anwendung. Mit dem CFD-Programm SWIFT 3.1 und den eingebauten Modulen Porosität, heterogene Katalyse und Speziestransport besteht die Möglichkeit eine Kombination aus 3D-Strömungsberechnung und chemischen Reaktionsprozessen in SCR-Anlagen zu simulieren. Es werden die Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik und die theoretischen Hintergründe der einzelnen Module zur Simulation von Wärmetauschern und Katalysatoren in SCR-Anlagen vorgestellt. Weiters wurde anhand der Hausmüllverbrennungsanlage Lauta die Anwendbarkeit und Praxistauglichkeit des Simulationsverfahrens demonstriert und dokumentiert.

KW - CFD

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