Berührungslose Prozesszustandsdiagnose von Gasreinigungsprozessen mittels immobilisierter ionischer Flüssigkeitsphase unter Verwendung der Resonanzstörkörpermethode

Title data

Malashchuk, Vladimir ; Jess, Andreas ; Moos, Ralf:
Berührungslose Prozesszustandsdiagnose von Gasreinigungsprozessen mittels immobilisierter ionischer Flüssigkeitsphase unter Verwendung der Resonanzstörkörpermethode.
2022
Event: Sensoren und Messsysteme 2022 , 10.5.-11.5.2022 , Nürnberg.
(Conference item: Conference , Speech )

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Durch die Möglichkeit, ionische Flüssigkeiten (IL) durch die Wahl der Anionen und Kationen gezielt auf Anwendungen anzupassen, sind sie interessante Materialien für vielfältige technische Prozesse im Bereich der Verfahrenstechnik (Ka-talyse, Stofftrennung etc.). Im Bereich der Gastrocknung, insbesondere bei der Feinreinigung auf sehr niedrige Taupunkte von < 0°C, ist [EMIM][MeSO3] vielversprechend aufgrund der hohen Wasseraufnahmefähigkeit und der niedrigen Re-generationstemperatur. Immobilisiert auf hochporösen Kieselgel lässt sich die IL immobilisiert auf den Partikeln eines Festbettes in einem Adsorber verwenden. Ein so präparierter Festbettadsorber mit auf Kieselgel 90 immobilisierter [EMIM][MeSO3] wurde hier im Zentrum eines Hochfrequenzresonators positioniert. Während der Sorption bildet sich aufgrund des Stofftransportes eine Massentransferzone aus. Diese wandert vom Einlass zum Auslass des Festbettes. Wäh-rend der isothermen Sorptionsversuche wurde das Festbett operando unter der Ausnutzung der elektrischen Feldvertei-lung der TM011-Mode beobachtet. Hierfür wurden die Resonanzparameter Resonanzfrequenz und Gütefaktor aus den Transmissionsspektren berechnet und den Signalen der Feuchtesensoren gegenübergestellt. Aus den Ergebnissen der Re-sonanzparameter lässt sich das Passieren der Sorptionsfront durch die axiale Mitte des Festbettes erfassen.

Abstract in another language

Ionic liquids (ILs) such as [EMIM][MeSO3] are promising materials in the field of gas dehydration processes due to their high water absorption capacity and their low regeneration temperatures. Immobilized on highly porous silica gel, the materials can be used as a fixed-bed in an adsorber. In this work, a fixed-bed adsorber with [EMIM][MeSO3] immobilized on silica gel 90 was placed in the centre of a cavity resonator. During the isothermal sorption experiments, the movement of the adsorption front was operando observed by exploiting the electric field distribution of the TM011 mode. For this purpose, the resonance parameters resonance frequency and quality factor were calculated from the transmission spectra and compared with the signals detected by the moisture sensors. Based on the results of the resonance parameters, the passage of the sorption front along the axial centre of the fixed bed can be detected.