Numerische Simulationen der katalytischen Methanisierung von CO2 in einem pseudo-homogenen Strömungsrohr

Power-to-Gas ist eine attraktive Option zur Speicherung der Stromüberschüsse aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen. Das Konzept gewann in den letzten Jahren an Bedeutung. Ein wesentlicher Teil der Prozesskette des Power-to-Gas ist die katalytische Methanisierung von CO2. Im Rahmen dieser Arbeit wird die katalytische Methanisierung von reinem CO2 und von Biogas in einem dreidimensionalen polytropen pseudo-homogenen Strömungsrohr modelliert und bei verschiedenen Lasten numerisch simuliert. Die Ergebnisse stellen axiale sowie radiale quantitative Informationen über das Reaktionsverhalten unter den verschiedenen Randbedingungen dar.Power to gas is an attractive option for storing excess energy from fluctuating renewable energy sources. In recent years, the concept has gained great interest. An essential part of the process chain of power to gas is the methanation of CO2. Within this work the catalytic methanationof pure CO2 and of biogas is modeled in a three-dimensional polytropic pseudo-homogeneous flow tube and numerically simulated at different loads. The results represent axial and radial quantitative information about the reaction behavior under the different boundary conditions.