This thesis presents the development of a MATLAB-based model of an industrial-scale 200 MW Chemical Looping Combustion (CLC) system. The purpose of the model is to demonstrate concepts of heat utilization, focusing on the simulation of flue gas recirculation and the evaluation of heat recovery from the air reactor. The model aims to explore how CLC technology can be designed for optimal thermal performance and how a human-centered design approach can enhance accessibility and understanding, even for users with limited programming experience. In this way, the work integrates both technical modeling and pedagogical communication of CLC. The model is built with a modular structure to support flexible scenario simulations and future development. Recirculation scenarios were simulated to assess their impact on flue gas temperature downstream of the post-oxidation chamber, as well as on the dilution of added oxygen. The results indicate that recirculation is an effective strategy for reducing flue gas temperatures and mitigating temperature spikes in the chamber. Additional simulations suggest that placing all superheaters on the air reactor side may be feasible, provided that thermal balance is maintained. A human-centered design framework based on Norman’s usability principles was applied to structure the model interface and guide the user experience. Usability testing with industry professionals revealed that design elements such as naming conventions, visualizations and structured instructions significantly enhanced user confidence and learning. Opportunities for further improving accessibility and interactivity were also identified from the usability testing. In conclusion, the developed model serves as an initial but expandable tool for analyzing industrial scale CLC configurations. In addition, the model highlights the value of combining technical modelling with pedagogical design strategies to enhance usability and educational clarity. Keywords: Biomass Chemical Looping Combustion, Negative Emission Technologies, Carbon Capture Storage, Post-oxidation chamber, Superheater, Research-Based Design, Human-Centered Design

Examensarbetet presenterar utvecklingen av en MATLAB-baserad modell för en 200 MW Chemical Looping Combustion (CLC)-system och simulering av rökgasrecirkulation och analys av värmeåtervinning från luftreaktorn. Syftet är att undersöka hur ett CLC-system kan utformas för optimal värmefördelning samt hur ett människocentrerat designperspektiv kan förbättra modellens tillgänglighet och förståelse, även för användare med begränsad programmeringserfarenhet. Arbetet integrerar därmed både teknisk modellering och pedagogisk kommunikation av CLC-processen. Modellen är uppbyggd med en modulär struktur för att möjliggöra flexibla scenarier och framtida vidareutveckling i samband med vidare forskning. Simuleringar med olika recirkulationsgrad har genomförts för att analysera effekten på rökgastemperaturen efter efterförbränningen samt på utspädningen av tillsatt syre. Resultaten visar att recirkulationen effektivt sänker rökgasens temperatur och minskar risken för lokala överhettningar vid addering av syrgas. Ytterligare simuleringar indikerar att det kan vara genomförbart att placera samtliga överhettare på luftreaktorsidan, under förutsättning att värmebalansen bibehålls. Ett människocentrerat design-ramverk baserat på Normans användbarhetsprinciper har tillämpats för att strukturera modellens gränssnitt och förbättra användarupplevelsen. Användartester med anställda inom energibranschen visar att tydliga variabelnamn, visualiseringar och strukturerade instruktioner ökade användarnas förståelse, lärande och trygghet i att använda modellen. Även förbättringspotential gällande tillgänglighet och interaktivitet identifierades från användartester.svis fungerar modellen som ett första verktyg för analys av en CLC-konfiguration på industriell skala. Dessutom visar modellen samtidigt på värdet av att kombinera tekniska modeller med pedagogiska designstrategier för bättre användarvänlighet och pedagogisk tydlighet.