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Untersuchung und Charakterisierung von Membranmaterialien für den Einsatz in Hochtemperaturvergasungsprozessen. Online Ressource
Chatzicharalampous, Christos
Aachen (Deutschland)
Selbstverlag
2013, 106 S., Abb., Tab., Lit.
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[Quelle: http://d-nb.info]
In der Arbeit wurden Materialien und Membranen untersucht und charakterisiert zur Abtrennung von Helium aus He/CO2 Gasgemischen. Ein Anwendungsgebiet ist die CO2-Abtrennung aus Gasgemischen und ihre mögliche Einsetzbarkeit in Hochtemperaturvergasungsprozessen. Dafür wurden Membranen und Materialien in betriebsrelevanten Atmosphären untersucht. Es wurden zwei verschiedene Membrantypen untersucht, eine mehrschichtige Membran mit SiO2 als Funktionsschicht und das protonenleitende Material La6WO12. Im ersten Abschnitt wird die Leistung von SiO2-Topschicht Membranen, die aus drei Schichten bestehen, getestet. Diese Membranen werden mit der Sol-Gel Methode hergestellt. Durch Permeationsmessungen in definierten Einzelgasen und Gasgemischen werden die Permeation und die Trennleistung untersucht. Die Membranen zeigen aktivierten Transport für He und CO2. Die Membranen mit besserer Qualität zeigen niedrigere Permeation, aber dafür höhere Selektivität und höhere Aktivierungsenergie für He-Permeation. Im zweiten Abschnitt dieser Arbeit werden Untersuchungen an dem Material La6WO12 in wasserhaltiger Atmosphäre bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt. La 6WO12 wird mit der Methode der Spray Pyrolyse hergestellt. Zweck dieser Versuche ist die Aufklärung der Transportmechanismen in der Membran, die Bestimmung der am Transport beteiligten Sauerstoffionenleerstellen, die Wasseraufnahme in der Membran und deren Rolle bei Transportvorgängen. Zur Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit des Materials werden Auslagerungsversuche bei verschiedenen Temperaturen (400 Grad C, 600 Grad C, 800 Grad C und 1000 Grad C) unter trockener synthetischer Luft sowie trockener und feuchter CO2-haltiger (He/CO2) Atmosphäre durchgeführt.
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