Under de senaste åren har rapporter om klimatförrändringar gjort både allmänheten och forskare medvetna om Jordens globala uppvärmning. Effekter som ökade havsnivåer och smältande isar indikerar en stark koppling till växthuseffekten, då utsläppen av växthusgaser har ökat i samma takt som temperaturen ökat. Detta har lett till en ökad efterfrågan på olika teknologier gällande infångning och lagring av koldioxidutsläpp. För energiproducerande anläggningar finns idag ett flertal tekniker där koldioxiden kan fångas in, fast till priset av en klart försämrad verkningsgrad. Det energikrävande steget är då kvävgas skiljs från koldioxid inför slutlagring. Kemcyklisk förbränning är en koldioxidinfångningsteknik, som utan detta energikrävande steg kan appliceras på t.ex. ett elkraftverk matat med fossila bränslen eller biomassa i en CFB-panna. Teknologin baseras på cirkulationen av en syrebärande metalloxid som man låter reagera med förgasat bränsle, varvid luftens kväve aldrig blandas med koldioxiden. Denna avhandling behandlar design, modellering och drift av en 100 kW kemcyklisk förbränningsanläggning för fasta bränslen. Driften av anläggningen är flexibel, vilket innebär att driftsparametrar kan varieras i ett stort spann för att utvärdera stabilitet och prestanda. Analytiska modeller för uppehållstid och gasomvandling redogörs för i kombination med utvärdering av över 20 timmars driftstid med tre olika bränslen.
In the last years, reports about climate change have made both the public and researchers aware of the Earth’s global warming. Effects like increased sea levels and melting polar caps indicate a strong connection to the greenhouse effect, as the release of greenhouse gases have increased at the same rate as the increase in temperature. This has led to an increased demand on technologies for capture and storage of carbon dioxide emissions. In energy production, there are today multiple techniques from which the carbon dioxide can be captured, albeit to the cost of a large efficiency drop. The energy demanding step is when nitrogen is separated from the carbon dioxide before storage. Chemical-looping combustion is a carbon dioxide capture technology, which without this efficiency drop can be applied to e.g. a power plant fed with fossil fuels or biomass in a CFB-boiler. The technology is based on the circulation of oxygen carrying particles, led to react with gasified fuel, precluding a mixture of the air’s nitrogen with carbon dioxide. This thesis treats the design, modelling and operation of a 100 kW chemical-looping combustor for solid fuels. Operation of the unit is flexible, which means that operational parameters can be varied in a wide range to evaluate stability and performance. Analytical models for residence-time and gas conversion are reported in combination with an evaluation of over 20 h of operation with three different fuels.