TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Reaktionstechnische Untersuchungen zur Hydrierung von CO2 zu Fischer-Tropsch-Produkten

Beisswenger, Lucien (2020)
Reaktionstechnische Untersuchungen zur Hydrierung von CO2 zu Fischer-Tropsch-Produkten.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.25534/tuprints-00011518
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Bei der Hydrierung von CO2 zu Fischer-Tropsch-Produkten in einem einstufigen Prozess wird die endotherme reverse Wassergas-Shift-Reaktion mit der exothermen Fischer-Tropsch-Reaktion kombiniert. Dadurch kann das entstehende CO direkt weiter reagieren, wodurch das Gleichgewicht der reversen Wassergas-Shift-Reaktion zur Produktseite hin verschoben wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Vorversuche in einem diskontinuierlich betriebenen Versuchsaufbau durchgeführt. Dabei konnten erste Erkenntnisse bezüglich der Druckabhängigkeit der Reaktion sowie der Produktzusammensetzung in Abhängigkeit von der Reaktionsdauer gewonnen werden. Weiterhin wurde eine Versuchsapparatur mit kontinuierlich betriebenem Reaktor in mehreren Iterationsschritten optimiert, um die Reproduzierbarkeit der Messdaten zu verbessern. Mit Hilfe der optimierten kontinuierlichen Versuchsanlage wurden reaktionstechnische Untersuchungen an unterschiedlichen Katalysatorsystemen durchgeführt. Anhand dieser Versuche gelang es, Zusammenhänge zwischen verschiedenen Reaktionsparametern und den entstehenden Produkten zu erkennen. Außerdem wurde ein Modellkatalysator auf Basis von anodischem Aluminiumoxid präpariert und kontinuierlichen Performancemessungen unterzogen. Die Charakterisierung der Katalysatoren erfolgte mittels Röntgendiffraktometrie, Argon-Physisorption, optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma, Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersiver Röntgenspektroskopie.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2020
Autor(en): Beisswenger, Lucien
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Reaktionstechnische Untersuchungen zur Hydrierung von CO2 zu Fischer-Tropsch-Produkten
Sprache: Deutsch
Referenten: Vogel, Prof. Dr. Herbert ; Etzold, Prof. Dr. Bastian J. M.
Publikationsjahr: 2020
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 15 Juni 2020
DOI: 10.25534/tuprints-00011518
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/11518
Kurzbeschreibung (Abstract):

Bei der Hydrierung von CO2 zu Fischer-Tropsch-Produkten in einem einstufigen Prozess wird die endotherme reverse Wassergas-Shift-Reaktion mit der exothermen Fischer-Tropsch-Reaktion kombiniert. Dadurch kann das entstehende CO direkt weiter reagieren, wodurch das Gleichgewicht der reversen Wassergas-Shift-Reaktion zur Produktseite hin verschoben wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Vorversuche in einem diskontinuierlich betriebenen Versuchsaufbau durchgeführt. Dabei konnten erste Erkenntnisse bezüglich der Druckabhängigkeit der Reaktion sowie der Produktzusammensetzung in Abhängigkeit von der Reaktionsdauer gewonnen werden. Weiterhin wurde eine Versuchsapparatur mit kontinuierlich betriebenem Reaktor in mehreren Iterationsschritten optimiert, um die Reproduzierbarkeit der Messdaten zu verbessern. Mit Hilfe der optimierten kontinuierlichen Versuchsanlage wurden reaktionstechnische Untersuchungen an unterschiedlichen Katalysatorsystemen durchgeführt. Anhand dieser Versuche gelang es, Zusammenhänge zwischen verschiedenen Reaktionsparametern und den entstehenden Produkten zu erkennen. Außerdem wurde ein Modellkatalysator auf Basis von anodischem Aluminiumoxid präpariert und kontinuierlichen Performancemessungen unterzogen. Die Charakterisierung der Katalysatoren erfolgte mittels Röntgendiffraktometrie, Argon-Physisorption, optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma, Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersiver Röntgenspektroskopie.
Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

The hydrogenation of CO2 to Fischer-Tropsch products in a one-step process combines the endothermic reverse water gas shift reaction with the exothermic Fischer-Tropsch reaction. This allows the produced CO to immediately react further, shifting the equilibrium of the reverse water gas shift reaction towards the product side. Within the scope of this work, preliminary tests were carried out in a discontinuously operated experimental setup. First results were obtained regarding the pressure dependence of the reaction as well as the product composition as function of the reaction time. Furthermore, a continuously operated reactor was optimized in several iteration steps to improve the reproducibility of the measured data. With the optimised continuous experimental setup, reaction engineering investigations were carried out on various catalytic systems. These experiments allowed to identify correlations between different reaction conditions and the resulting products. In addition, a model catalyst based on anodic aluminium oxide was prepared and tested in continuous performance measurements. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, argon-physisorption, inductively coupled plasma optical emission spectrometry, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy.

Englisch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-115186
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Technische Chemie
Hinterlegungsdatum: 15 Jul 2020 13:08
Letzte Änderung: 21 Jul 2020 05:17
PPN:
Referenten: Vogel, Prof. Dr. Herbert ; Etzold, Prof. Dr. Bastian J. M.
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 15 Juni 2020
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen
OAI 2.0-Basis-URL: https://tubiblio.ulb.tu-darmstadt.de/cgi/oai2 TUbiblio verwendet EPrints 3.
Drucken | Impressum | Datenschutzerklärung