Die Elektrodialyse mit bipolaren Membranen: Theorie und Anwendung
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
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1995
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1
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
5
ZUSAMMENFASSUNG
.
9
1.
EINLEITUNG
.
11
2.
GRUNDLAGEN
.
13
2.1
ELEKTROCHEMIE
.
13
2.1.1
STOFFTRANSPORT
IN
ELEKTROLYTLOESUNGEN
.
13
2.1.2
STROMTRANSPORT
IN
ELEKTROLYTLOESUNGEN
.
14
2.1.3
DIE
LEITFAEHIGKEIT
VON
ELEKTROLYTLOESUNGEN
.
15
2.1.4
DIE
EXTRALEITFAEHIGKEIT
DES
PROTONS
.
17
2.1.5
ELEKTROLYTISCHE
WASSERSPALTUNG
.
18
2.1.6
ELEKTRODIALYSE
UND
ELEKTRODIALYSE
MIT
BIPOLAREN
MEMBRANEN
.
21
2.2
LONENAUSTAUSCHERMEMBRANEN
.
23
2.2.1
STRUKTUR
DER
LONENAUSTAUSCHERMEMBRANEN
.
23
2.2.2
ELEKTROCHEMISCHES
POTENTIAL
-
DONNANGLEICHGEWICHT
.
25
2.2.3
DAS
AUSTAUSCHGLEICHGEWICHT
.
31
2.2.4
DAS
MEMBRANPOTENTIAL
.
32
2.2.5
QUELLUNG
-
WASSERTRANSPORT
.
34
2.2.6
MEMBRANCHARAKTERISIERUNG
.
37
2.3
DIE
ELEKTRODIALYSE
.
43
2.3.1
DAS
PRINZIP
DER
ELEKTRODIALYSE
.
43
2.3.2
ANWENDUNGEN
.
44
2.3.3
AUSLEGUNG
UND
ENERGIEBEDARF.
.
44
2.3.4
ELEKTRODEN
UND
ELEKTRODENSPUELUNG
.
49
2.3.5
GRENZSTROMDICHTE
.
50
2.3.6
MODULAUFBAU
.
54
2.3.7
STROMLECKAGE
.
55
2.3.7
DRUCKABFALL-PUMPENLEISTUNG
.
56
2
2.3.8
LEISTUNGSEINTRAG
UND
KUEHLUNG
.
56
3.
DIE
ELEKTRODIALYSE
MIT
BIPOLAREN
MEMBRANEN
.
57
3.1
DAS
PRINZIP
DER
BIPOLAREN
MEMBRAN
.
57
3.2
HERSTELLUNG
BIPOLARER
MEMBRANEN
.
61
3.3
HERSTELLUNG
VON
SAEUREN
UND
BASEN
MIT
HILFE
BIPOLARER
MEMBRANEN
.
63
3.4
STOERENDE
EFFEKTE
.
65
3.5
ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN
.
68
4.
DAS
PRINZIP
DER
ELEKTRODIAIYTISCHEN
WASSERDISSOZIATION
IN
BIPOLAREN
MEMBRANEN
.
69
4.1
PROBLEMSTELLUNG
.
69
4.2
MODELLE
ZUR
WASSERDISSOZIATION
-
GESCHICHTLICHE
ENTWICKLUNG
.
73
4.3
DER
ZWEITE
WIEN
-
EFFEKT
.
74
4.4
DER
KATALYTISCHE
EFFEKT
.
78
4.5
ANALOGIE
ZWISCHEN
HALBLEITERTECHNIK
UND
BIPOLARER
MEMBRAN
.
82
4.5.1
KONZENTRATIONS
UND
POTENTIALVERLAUF
AN
MONOPOLAREN
MEMBRANEN
.
83
4.5.2
UEBERGANGSBEREICH
ZWISCHEN
ENTGEGENGESETZT
GELADENEN
LONENAUSTAUSCHERMEMBRANEN
.
85
4.5.3
BIPOLARE
MEMBRAN
OHNE
UND
MIT
EXTERNEM
ELEKTRISCHEN
FELD
.
89
4.5.4
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
4.5
.
94
5.
EIGENES
MODELL
ZUR
WASSERDISSOZIATION
IN
BIPOLAREN
MEMBRANEN
.
95
5.1
ZUSAMMENFASSUNG
DER
BISHERIGEN
ERGEBNISSE
.
95
5.2
BILANZRAUM
UND
BILANZIERUNG
.
96
5.3
GETROFFENE
ANNAHMEN
.
96
5.4
KONZENTRATIONSAENDERUNG
DURCH
DIE
GLEICHGEWICHTSREAKTIONEN
.
98
5.5
WASSERTRANSPORT
.100
5.6
MIGRATIONSSTROEME
.
101
5.7
GESAMTGLEICHUNG
.
102
5.8
NUMERISCHE
BEHANDLUNG
.
103
5.9
SIMULATIONSERGEBNISSE
.104
3
5.9.1
EINSCHWINGEN
IN
DEN
STATIONAEREN
ZUSTAND
.
104
5.9.2
PARAMETERSTUDIEN
IM
STATIONAEREN
ZUSTAND
.
112
5.9.3
EINFLUSS
DER
DICKE
DER
UEBERGANGSZONE
2X.
.
115
5.9.4
VERGLEICH
ZWISCHEN
SIMULATION
UND
EXPERIMENT
.
117
5.10
DAS
VERHALTEN
BIPOLARER
MEMBRANEN
IM
BEREICH
KLEINER
STROMDICHTEN
-
GRENZSTROMDICHTE
.
122
5.11
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
5
.
133
6.
UNTERSUCHTE
ANWENDUNGEN
.
134
6.
1
HERSTELLUNG
VON
SCHWEFELSAEURE
UND
NATRONLAUGE
.
134
6.1.1
VERSUCHSAUFBAU
UND
DURCHFUEHRUNG
.
134
6.1.2
PRINZIPIELLER
VERLAUF
EINES
VERSUCHES
.
135
6.1.3
EINFLUSS
DER
VERWENDETEN
MEMBRANEN
.
138
6.1.4
EINFLUSS
DER
STROMDICHTE
BEI
20C
.
141
6.1.5
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
.142
6.1.6
WASSERTRANSPORT
.
145
6.1.7
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
6.1
.
147
6.2
EINSATZ
DER
ELEKTRODIALYSE
MIT
BIPOLAREN
MEMBRANEN
BEI
DER
RAUCHGAS
WAESCHE
EINER
MUELLVERBRENNUNGSANLAGE
.149
6.2.1
AUFGABENSTELLUNG
UND
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
149
6.2.2
VERSUCHSERGEBNISSE
.
153
6.2.2.1
WASSERTRANSPORT
UEBER
DIE
MEMBRANEN
.
153
6.2.2.2
PH
-
WERT
UND
LEITFAEHIGKEIT
DER
FEEDLOESUNG
.154
6.2.2.3
KONZENTRATIONSVERLAEUFE
DER
BASE
UND
SAEURE
.
156
6.2.2.4
STROMAUSBEUTE
DER
BASE
UND
SAEURE
.
157
6.2.2.5
ELEKTRISCHER
WIDERSTAND
UND
ELEKTRISCHE
ENERGIE
.
158
6.2.3
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
6.2
.
159
6.3
DAS
RECYCLING
VON
DIMETHYLISOPROPYLAMIN
.160
6.3.1
EINLEITUNG
.
160
6.3.2
WIEDERGEWINNUNG
DES
AMINS
MIT
BIPOLAREN
MEMBRANEN
.
162
4
6.3.3
VERSUCHSERGEBNISSE
.164
6.3.4
MOEGLICHE
OPTIMIERUNG
DES
VERFAHRENS
.
166
6.3.5
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
6.3
.
167
6.4
DIE
HERSTELLUNG
EINER
SCHWACHEN,
ORGANISCHEN
SAEURE
MIT
EINEM
ANION
HOHEN
MOLEKULARGEWICHTS
.
168
6.4.1
EINLEITUNG
.
168
6.4.2
LEITFAEHIGKEITEN
DER
LOESUNGEN
.
168
6.4.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
169
6.4.3.1
DREIKAMMERSYSTEM
.169
6.4.3.2
ZWEIKAMMERSYSTEM
.
171
6.4.4
ERGEBNISSE
(
ZWEIKAMMERSYSTEM
)
.
173
6.4.4
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
6.4
.176
6.5
DIE
BIPOLARE
MEMBRAN
IN
NICHTWAESSRIGEN
MEDIEN
.
177
6.5.1
PRINZIP
DERERZEUGUNG
VON
NATRIUMMETHYLAT
AUS
NATRIUMACETAT
UND
METHANOL
MIT
HILFE
BIPOLARER
MEMBRANEN
.
177
6.5.2
VERSUCHSERGEBNISSE
.
177
6.5.3
ZUSAMMENFASSUNG
KAPITEL
6.5
.
180
LITERATURVERZEICHNIS
.
181
A.
ANHANG
.190
A.L
DIE
BEGRIFFE
SAEURE
UND
BASE
.190
A.2
DISSOZIATIONSGLEICHGEWICHTE
.190
A.3
DIE
AUTOPROTOLYSE
DES
WASSERS
.194 |
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