Ermittlung der Transporteigenschaften von asymmetrischen BSCF-Membranen und Erprobung eines Membranmoduls zur Luftzerlegung: = Determination of transport properties of asymmetric BSCF-membranes and testing of a membrane module for air separation
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2018
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Schriftenreihe: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
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Schlagworte: | |
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION
..................................................................................
1
2 STAND DES
WISSENS................................................................................................
5
2.1 SAUERSTOFFLEITENDE MEMBRANEN
.........................................................................
5
2.1.1 FUNKTIONSWEISE VON MEMBRANEN AUS
OXIDKERAMIKEN...............................5
2.1.2 STRUKTUR GEMISCHTLEITENDER
OXIDKERAMIKEN................................................7
2.1.3 MATERIALEIGENSCHAFTEN VON BSCF
..............................................................
9
2.2 TRANSPORT DURCH SAUERSTOFFLEITENDE ASYMMETRISCHE MEMBRANEN
....................
10
2.2.1 BULKTRANSPORT
............................................................................................
11
2.2.2
OBERFLAECHENAUSTAUSCH...............................................................................12
2.2.3 KOMBINIERTER BULK- UND OBERFLAECHENAUSTAUSCH
.......................................
13
2.2.4 EINFLUSSGROESSEN DER
TRANSPORTPARAMETER................................................... 14
2.2.5
GASPHASENKONZENTRATIONSPOLARISATION......................................................16
2.2.6 GASTRANSPORT DURCH DIE POROESE STUETZSCHICHT
.............................................
19
2.3 PROZESSE MIT SAUERSTOFFLEITENDEN
MEMBRANEN.................................................24
2.4 MEMBRANMODULE MIT SAUERSTOFFLEITENDEN
MEMBRANEN...................................30
3 EXPERIMENTELLE UND SIMULATIVE
METHODEN.........................................................35
3.1 MOTIVATION UND
METHODIK...............................................................................
35
3.2 MATERIALIEN UND MEMBRANEN
..........................................................................
37
3.3 EXPERIMENTE AN ROHRMEMBRANEN ZUR PARAMETERBESTIMMUNG
.........................
37
3.3.1 AUFBAU DES MESSSTANDES
..........................................................................
37
3.3.2 VERSUCHSDURCHFUHRUNG UND
AUSWERTUNG..................................................39
3.3.3 MODELLIERUNG DES TRANSPORTVORGANGS UND PARAMETERBESTIMMUNG
...........
40
3.4 EXPERIMENTE AN ASYMMETRISCHEN MEMBRANEN
...............................................
42
3.5 MODELLIERUNG DES STOFFTRANSPORTES UEBER ASYMMETRISCHE MEMBRANEN
............
43
3.5.1 NUMERISCHE STROEMUNGSSIMULATION (CFD)
...............................................
43
3.5.2 VERGROESSERTE
OBERFLAECHE...........................................................................
48
3.6 KONSTRUKTION EINER PILOTANLAGE ZUR SAUERSTOFFABTRENNUNG AUS LUFT
...............
51
3.6.1
MEMBRAN-FERTIGUNG.................................................................................
51
3.6.2
MODULKONSTRUKTION..................................................................................
51
3.6.3 CFD SIMULATION DER PILOTANLAGE
..............................................................
55
4 ERGEBNISSE UND
DISKUSSION..................................................................................57
4.1 VALIDIERUNG DER MODELLANNAHMEN FUER DIE PARAMETERBESTIMMUNG
..................
57
4.2 ERGEBNISSE UND
PARAMETERBESTIMMUNG...........................................................61
4.2.1 PERMEATIONSMESSUNGEN AN TUBULAEREN
MEMBRANEN...................................61
4.2.2 PARAMETERBESTIMMUNG
.............................................................................
65
4.3
MODELLVALIDIERUNG..........................................................................................
68
4.3.1 MODELLVALIDIERUNG AN
ROHRMEMBRANEN....................................................68
4.3.2 MODELLVALIDIERUNG AN ASYMMETRISCHEN
MEMBRANEN................................69
4.4 ANALYSE DES STOFFTRANSPORTS AN ASYMMETRISCHEN MEMBRANEN
........................
76
4.4.1 TRANSPORT DURCH DIE POROESE
SCHICHT..........................................................76
4.4.2 OBERFLAECHENVERGROESSERUNG DURCH DIE POROESE STUETZSCHICHT
........................
79
4.4.3 CHARAKTERISTISCHE DICKE
...........................................................................
82
4.4.4
AKTIVIERUNGSSCHICHT..................................................................................84
4.5 DISKUSSION AUF DEN
ANWENDUNGSFALL...............................................................86
4.5.1 DRUCKLOSER BETRIEB MIT TRAEGER AUF DER
PERMEATSEITE................................90
4.5.2 DRUCKLOSER BETRIEB MIT POROESEM TRAEGER AUF DER FEEDSEITE
......................
94
4.5.3 DRUCKAUFGELADENER
FEEDSTROM..................................................................96
4.5.4 VERGLEICH MIT
PERMEATIONSMESSUNGEN.....................................................99
4.6 ERGEBNISSE AUS DEM
MODULBETRIEB................................................................100
4.6.1 ANFAHRVORGANG UND TEMPERATURVERTEILUNG IM MODUL
.............................
100
4.6.2
PERMEATIONSMESSUNGEN...........................................................................103
4.6.3 VARIATION DER
BETRIEBSPARAMETER.............................................................107
4.6.4
LANGZEITTESTS...........................................................................................109
4.6.5 MEMBRANBRUECHE UND
AUSFALLGRUENDE....................................................... 112
4.6.6 ZUSAMMENFASSUNG DES MODULBETRIEBES UND AUSBLICK
...........................
117
5 ZUSAMMENFASSUNG
.............................................................................................
121
6
SYMBOLVERZEICHNIS..............................................................................................123
7
LITERATUR..............................................................................................................127
8 ANHANG
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spelling | Nauels, Nicolas Verfasser aut Ermittlung der Transporteigenschaften von asymmetrischen BSCF-Membranen und Erprobung eines Membranmoduls zur Luftzerlegung = Determination of transport properties of asymmetric BSCF-membranes and testing of a membrane module for air separation Nicolas Nauels Determination of transport properties of asymmetric BSCF-membranes and testing of a membrane module for air separation Aachen Shaker 2018 151 Seiten Illustrationen 21 cm, 228 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Berichte aus der Verfahrenstechnik Dissertation Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen 2018 Luftzerlegung (DE-588)4529413-6 gnd rswk-swf Permeation (DE-588)4121460-2 gnd rswk-swf Membran Verfahrenstechnik (DE-588)7749014-9 gnd rswk-swf Ionenleiter (DE-588)4162321-6 gnd rswk-swf Sauerstoff (DE-588)4051803-6 gnd rswk-swf Perowskitstruktur (DE-588)4275319-3 gnd rswk-swf Oxidkeramik (DE-588)4173025-2 gnd rswk-swf Membranmodul OTM Transportparameter (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Membran Verfahrenstechnik (DE-588)7749014-9 s Oxidkeramik (DE-588)4173025-2 s Perowskitstruktur (DE-588)4275319-3 s Ionenleiter (DE-588)4162321-6 s Sauerstoff (DE-588)4051803-6 s Permeation (DE-588)4121460-2 s Luftzerlegung (DE-588)4529413-6 s DE-604 Shaker Verlag (DE-588)1064118135 pbl Erscheint auch als Online-Ausgabe Nauels, Nicolas Ermittlung der Transporteigenschaften von asymmetrischen BSCF-Membranen und Erprobung eines Membranmoduls zur Luftzerlegung Aachen : Shaker, 2018 Online-Ressource, 152 Seiten, 21 Illustrationen B:DE-101 application/pdf http://d-nb.info/1159723222/04 Inhaltsverzeichnis DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=030723922&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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