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Bestimmung von Schwefeldepositen auf Festbettkatalysatoren durch elektrische Sensoren

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Düsel, Andreas:
Bestimmung von Schwefeldepositen auf Festbettkatalysatoren durch elektrische Sensoren.
Bayreuth , 2011
(Diploma, 2011 , Universität Byreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract in another language

Bei vielen großtechnischen Prozessen werden heterogene Katalysatoren eingesetzt, um die Kinetik ablaufender Reaktionen zu beschleunigen. Raue Umgebungsbedingungen und Reaktionen von Katalysatorbestandteilen mit verschiedenen Reaktionspartnern führen dazu, dass der eingesetzte Katalysator im Laufe der Zeit zunehmend desaktiviert wird. Ein Beispiel dafür ist die Verschwefelung von Festbettkatalysatoren durch Spuren von Schwefelverbindungen in den Einsatzstoffen.

Damit eine möglichst optimierte Ausnutzung der Kapazitäten einer Produktionsanlage erreicht wird, ist es unter anderem nötig, den Grad der Desaktivierung des eingesetzten Katalysators zu berücksichtigen. Oftmals liegen jedoch keine aktuellen Informationen hinsichtlich des Katalysatorzustandes vor, so dass eine Desaktivierung erst bei merklichen Änderungen der Reaktionsumsätze festgestellt wird.

Das Ziel dieser Diplomarbeit war es, ein Sensorkonzept zu entwickeln und zu testen, welches erlaubt, mit Hilfe der Impedanzmessung direkt (in-situ) die Schwefelbeladung eines Katalysators zu ermitteln.

Hierzu wurde ein Prüfstand aufgebaut, mit dem verschwefelnde und regenerierende Bedingungen in einem Laborreaktor erzeugt werden konnten. In diesem Reaktor wurden Experimente mit Sensorelementen durchgeführt, die aus einem nickelhaltigen Katalysator hergestellt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die gemessene Impedanz dieser Sensoren stark mit den variierenden Versuchsbedingungen zusammenhängt. Literaturbasiert konnten Vermutungen angestellt werden, welche Reaktionen den beobachteten Signaländerungen zugrunde liegen. Ziel war es außerdem, einen Zusammenhang zwischen der Schwefelbeladung und dem gemessenen Sensorsignal zu finden.

Eine allgemeingültige Aussage konnte im Rahmen dieser Arbeit noch nicht getroffen werden, da die gesammelten, verlässlichen Versuchsdaten nicht vollständig ausreichten. Aufgrund der in dieser Arbeit gewonnen Erfahrung konnte jedoch bestätigt werden, dass ein Sensoreffekt auftritt und ein umfassender Ausblick mit Vorschlägen für weiterführende Versuche erstellt werden, so dass in folgenden Arbeiten zu diesem Thema die Korrelationsfindung zwischen Sensorsignal und Schwefelbeladung sowie die Aufklärung des für die gemessenen Signale zugrundeliegenden Mechanismus deutlich vereinfacht wird.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Diploma)
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 23 Feb 2015 11:23
Last Modified: 11 Aug 2016 07:49
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7289