The development of cleaner, more efficient techniques in next-generation coal power plants is becoming increasingly important, especially regarding to the discussion of the influence of CO2 emissions on global warming. A promising coal utilisation proess is the integrated gasification combined cycle process. The direct use of the raw gas requires gas clean-up to prevent downstream parts of the gasifier from several problems. An increased efficiency and a decreased amount of harmful species can be achieved through hot fuel gas cleaning. This clean-up technique requires a comprehensive knowledge of the release characteristics of inorganic coal constituents. The aim of this thesis was to provide enhanced knowledge of the effect of key process parameters and of the chemical constitution of coal on the release of Na, K, S, and Cl species from high-temperature coal gasification. The experimental setup consisted of atmospheric flow tube furnaces and a pressurised furnace. In-situ analysis of the product gas was carried out using molecular beam mass spectrometry. A broad spectrum of different coals with assumed qualitative and quantitative differences in the release characteristics was investigated. Additionally, experiments with model substances were performed. The results of the experimental investigation were compared with thermodynamic calculations. Finally, recommendations, for the operation of a high-temperature gasifier are formulated.

Die Entwicklung hocheffizienter Techniken zur energetischen Nutzung von Kohle gewinnt zunehmend an Bedeutung, u.a. aufgrund der Diskussion um den Beitrag der anthropogenen CO2-Emission zum Klimawandel. Ein aussichtsreicher Prozess ist die integrierte Vergasung von Kohle und die Nutzung des Produktgases in einem GuD-Kraftwerk. Um nachfolgende Anlagenteile vor Schäden zu schützen, muss das Produktgas gereinigt werden. Der Einsatz einer Hochtemperaturreinigungsstufe kann sowohl die Effizienz des Gesamtprozesses erhöhen als auch die Menge an schädlichen Verbindungen im Gas reduzieren. Notwendige Voraussetzung für die Entwicklung der Hochtemperaturgasreinigung ist ein umfassendes Verständnis des Freisetzungsverhaltens anorganischer Kohlenbestandteile. Ziel dieser Arbeit war es eine Wissensbasis bezüglich des Einflusses verschiedener Prozessparameter und der Zusammensetzung der Kohle auf das Freisetzungsverhalten von Na-, K-, Cl- und S-haltigen Verbindungen zu schaffen. Bei den Freisetzungsversuchen wurden Kohlen verschiedenen Ranges in einem atmosphärischen Rohrofen bzw. in einem Druckofen umgesetzt. Das Produktgas wurde mittels Molekularstrahl-Massenspektrometer analysiert. Zusätzlich wurden Versuche mit Modellsubstanzen und thermodynamische Rechnungen durchgeführt. Abschließend wurden Empfehlungen für den Betrieb eines Hochtemperaturvergasers formuliert.