Experimentelle Erprobung und mathematische Modellierung eines katalytischen Membranreaktors zur Feinreinigung der Abgase eines Fusionsreaktors:
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1998
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG ]
1 EINLEITUNG
3
1.1 ALLGEMEINES ZUR KERNFUSION
3
1
.2 VORGEHENSWEISE BEI DER REINIGUNG DER FUSIONSABGASE 6
2 ZIELSETZUNG G
3 BESCHREIBUNG DES PERMCAT
11
4 STAND DER PERMCAT-UNTERSUCHUNGEN BIS 1994 15
5 MODELLIERUNG DES PERMCAT 17
5.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN DES MODELLS 18
5.1.1 WERTE FUER DIE IM MODELL ZU VERWENDENDE ZAHL VON THEORETISCHER 19
REAKTOREINHEITEN
5.1.2 PERMEATION VON WASSERSTOFF DURCH EINE PALLADIUMMEMBRAN 24
5.1.2.1 LOESLICHKEIT VON WASSERSTOFFISOTOPEN IM PALLADIUM AM BEISPIEL DES
BINAEREN 24
SYSTEMS PROTIUM/DEUTERIUM
5.1.2.2 GLEICHUNG ZUR BESCHREIBUNG DER PERMEATION IM PERMCAT 27
5.1.3 ISOTOPENAUSTAUSCH 32
5.1.4 THERMODYNAMISCHE BETRACHTUNGEN ZU DEN GLEICHGEWICHTEN ZWISCHEN CO,
33
CO
2, Q2, Q2O UND CQ4
5.2 AUFBAU DES PROGRAMMS 38
5.3 ERGEBNISSE DER MODELLRECHNUNGEN 42
5.3.1 EINFLUSS DES SEKUNDAERSEITIGEN DRUCKVERLUSTES UND DER ANZAHL
THEORETISCHER 43
REAKTOREINHEITEN AUF DEN DEKONTAMINATIONSFAKTOR
5.3.2 EINFLUSS DER PERMCAT - LAENGE AUF DEN DEKONTAMINATIONSFAKTOR 45
5.3.3 MODELLRECHNUNGEN FUER NIEDRIGE EINGANGSKONZENTRATIONEN AN TRITIUM
47
5.3.4 MODELLRECHNUNGEN ZUM EINFLUSS VON CO UND CO
2 AUF DEN 49
DEKONTAMINATIONSFAKTOR
6
. EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN MIT DEM PERMCAT 53
6
.1 PERMCAT - UNTERSUCHUNGEN ZUM VERHALTEN IN ANWESENHEIT 54
VON CO UND CO
2 IN CAPRICE (FORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE)
6.1.1 VERSUCHSAUFBAU 56
6.1.2 VERWENDETE ANALYTIK 58
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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6
.1.2.1 IONISATIONSKAMMER ZUR PROZESSUEBERWACHUNG 59
6.
1
.
2.2
GASCHROMATOGRAF 59
6
.1.2.2.1 KALIBRIERUNG DES GASCHROMATOGRAFEN 60
6
.1.2.2.2 BESTIMMUNG VON AN METHAN GEBUNDENEM TRITIUM 61
6.1.3 VERSUCHSDURCHFUHRUNG 63
6.1.4 VERSUCHSERGEBNISSE 64
6.2 PERMCAT - VERSUCHE ZUM EINFLUSS DER GEOMETRIE DES PERMCAT IN 70
DEN CHALK RIVER NATIONAL LABORATORIES (KANADA)
6.2.1 VERSUCHSAUFBAU 71
6.2.2 VERSUCHSVORBEREITUNG 72
6
.2.2.1 AKTIVIERUNG DES NICKELKATALYSATORS 73
6.2.2.2 HERSTELLUNG DER GASMISCHUNG
73
6.2.2.3 TEST DES TITANGETTERBETTES UND FESTLEGUNG DES SEKUNDAERSEITIGEN
DRUCKES
75
6.2.3 DURCHFUEHRUNG DER VERSUCHE 76
6.2.4 VERSUCHSERGEBNISSE
76
6.3 FEHLERBETRACHTUNG
81
7 DISKUSSION DER ERGEBNISSE
83
8
AUSBLICK 92
ANHANG
93
I BESCHREIBUNG DER DREI IM PROGRAMM DURCHLAUFENEN ITERATIONSSCHLEIFEN 93
II UNTERSUCHUNG ZUR HETEROGEN KATALYSIERTEN GLEICHGEWICHTSEINSTELLUNG
DER 99
ISOTOPENVERTEILUNGSGLEICHTGEWICHTE AM METHAN
LITERATURVERZEICHNIS 101 |
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