Offene Sorptionssysteme: Untersuchung unterschiedlicher Adsorbergeometrien und Sorptionsmittel

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Postweiler, Patrik © Urheberrecht: Lehrstuhl fuer Technische Thermodynamik der RWTH Aachen

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Patrik Postweiler

Sorptionstechnologie

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  Pruefstand zur Vermessung unterschiedlicher Adsorbergeometrien und Sorptionsmittel Urheberrecht: © LTT

Offene Adsorptionssysteme werden für unterschiedliche Anwendungen wie beispielsweise Heizen, Kühlen, Wärmespeicherung, Wassergewinnung oder Entfeuchtung genutzt. Die Möglichkeit Umweltenergie oder Prozessabwärme für die Regenerierung des Adsorbers zu nutzen und der Betrieb bei Atmosphärendruck stellen große Vorteile dar. Dadurch, dass die offenen Systeme mit der Umgebung in direktem Kontakt stehen, wird Wasser als Adsorptiv eingesetzt.

  Aufbau des Prüfstands zur Vermessung unterschiedlicher Adsorbergeometrien und Sorptionsmittel Urheberrecht: © LTT

Aufgrund der hohen Anzahl der Ad- und Desorptionszyklen offener Adsorptionssysteme müssen diese je nach Anwendungen für den Betrieb bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchte mit entsprechend geeigneten Materialien ausgelegt und konzipiert werden, um sowohl effektiv als auch langjährig einsatzfähig zu sein. Dazu sind Untersuchungen unterschiedlicher Sorptionsmittel und unterschiedlicher Adsorbergeometrien notwendig.

  Experimentelle Validierung des dynamischen Modells offener Adsorptionsprozesse Urheberrecht: © LTT

Zur Charakterisierung unterschiedlicher Adsorber wird am LTT ein Prüfstand, bestehend aus einem Gebläse, einem Heizer, einem Dampfbefeuchter und der notwendigen Sensorik zur Bilanzierung des Prozesses, eingesetzt. Mit Flanschverbindungen ist ein schneller Wechsel der Adsorber gewährleistet. Auch das Sorptionsmittel ist über Befüll-Stutzen unkompliziert austauschbar. Es können der Volumenstrom, die Temperatur und die Feuchte der Prozessluft variiert werden. Durch die Charakterisierung der Sorptionsprozesse können Einflüsse der Adsorbergeometrie und des Sorptionsmittels dargestellt werden.

 

Mit Hilfe einer experimentell validierten, dynamischen Modellierung in der Modellierungssprache Modelica ist eine prädiktive Vorhersage offener Adsorptionsprozesse möglich.