Ingenieurbüro für Energie- und Umweltengineering & Beratung
• Adsorption = Trennverfahren, bei dem bestimmte Komponenten aus Gas- oder Flüssigkeitsgemischen an grenzflächenaktiven Feststoffen aufgenommen werden.
• Man unterscheidet die physikalische Adsorption (Physisorption), bei der molekulare Oberflächenkräfte, van der Waalsche Kräfte, zwischen der der Feststoffoberfläche und den angelagerten Molekülen auftreten, sowie die chemische Adsorption (Chemisorption), bei der die Bindungskräfte stärker sind.
• Der umgekehrte Vorgang wird Desorption genannt.
• Begriffe:Abzutrennende Komponente: AdsorptivAufgenommene Komponente: AdsorptGrenzflächenaktiver Feststoff: Adsorbens
• Als Adsorbentien werden z.B. eingesetzt: Aktivkoks, Aktivkohle, Zeolithe (Alumosilikate) mit großen spezifischen Oberflächen (100 … 1.500 m2/g).
Adsorption – Definitionen, Begriffe
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• Die Gasmoleküle diffundieren aufgrund eines Konzentrationsgefälles zwischen der Gasströmung und der Gleichgewichtsbeladung des Adsorbens in das Porensystem.
• Porengrößen:Makroporen Ø > 50 nmMesoporen Ø 2 - 50 nmMikroporen Ø < 2 nm
• Anlagerung durch Oberflächenkräfte oder Sperreffekte der engen Poren.
• Die Größe der Poren des Adsorbens sollte für eine effektive Adsorption der Molekülgröße des Adsorptivs „angepasst“ sein.
• Bei der Adsorption der Moleküle wird die sogenannteAdsorptionswärme frei, die für die Desorption mindestens wieder aufgewendet werden muss.
• Die Beladung eines Adsorbens kann maximal bis zur Gleichgewichtsbeladung erfolgen.
Adsorption – Definitionen, Begriffe
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Adsorption – Vorgang am Feststoffpartikel
Quelle: Karl J. Thomé-Kozmiensky [Hrsg.]Thermische Abfallbehandlung, 1994
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Adsorption – Adsorbens: Porenradienverteilung
Quelle: Infoschrift „HOK“, Rheinbraun Brennstoff GmbH
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Adsorption – Vorgang Adsorption -Desorption
Quelle: CSC, 5. Potsdamer Fachtagung, 2008
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durch Chemisorption am Ende der Kette entsteht eine Senke, die den Rücktransport verhindert
Adsorption – Chemisorption
Quelle: CSC, 5. Potsdamer Fachtagung, 2008
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Adsorption - Chemisorption
• Einfluss der Gegenwart anderer Adsorptive:
physikalische Lösung in H2SO4
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• Charakteristischer Verlauf einer Adsorptionsisotherme:
Adsorption – Definitionen, Begriffe
Quelle: Schultes, 1996
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Adsorption – Vorgang am Feststoffpartikel
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• Dioxine und Furane sind der Überbegriff für polychlorierte Dibenzodioxine bzw. –furane.
2,3,7,8-PCDD 2,3,7,8-PCDF
• Dioxine / Furane sind Nebenprodukte thermischer Prozesse (700 –200°C unter Anwesenheit von Sauerstoff, Chlor und Aromaten); es gibt keine Verwendung für diese Stoffe.
• 2,3,7,8-PCDD ist das „Seveso“-Dioxin, benannt nach dem Unfall 1991 in einem italienischen Chemiewerk bei Seveso, bei dem 2,3,7,8-PCDD aus einem Reaktor ausgetreten ist und in direkter Folge davon Vögel und Kleintiere starben sowie erhöhte Krebsraten der Anwohner festgestellt wurden.
Dioxine, Furane
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Adsorption – Verfahrensschema mit Regenerierung
Quelle: Fritz/Kern, 1990
„Hilfsstoff“,z.B. Wasserdampf
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Adsorption – Adsorberbauarten in der Abgasreinigung
Quelle: Schultes, 1996
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Adsorption – Sicherheitstechnik, Brand- und ExplosionseigenschaftenKenngrößen nach VDI 2263, Bl. 1
Quelle: Infoschrift „HOK“, Rheinbraun Brennstoff GmbH
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Adsorption – Sicherheitstechnik, Kenngrößen von HOK
Quelle: Infoschrift „HOK“, Rheinbraun Brennstoff GmbH