Teil I des Beitrags: Grundlagen der Monte-Carlo-Simulation Das Testobjekt: Bisulfitwäscher für formaldehydhaltige Abluft Ein mit geringen Mengen Formaldehyd beladener Abluftstrom einer Versuchsanlage wurde mit alkalischer Hydrogensulfitlösung behandelt, um das Formaldehyd und eventuelle andere Aldehyde zu binden. Dies funktioniert recht gut auf Basis der Bildung von Bisulfitaddukten (Abb. 2). Die Bisulfitaddukte sind einigermaßen wasserlöslich und schwer flüchtig und werden so zurückgehalten. Der Wäscher (Abb. 1 zeigt ihn probehalber halbmontiert, vor dem Transport zum eigentlichen Aufstellungsort) ist eine Standardapparatur, mit pH- und Redoxsonden zur Regulierung der Zugabe von Natronlauge und Natriumhydrogensulfit und den entsprechenden chemikalienbeständigen … [Weiterlesen...]
Monte-Carlo-Simulation für Arme, Teil I
Monte-Carlo - das klingt zunächst mehr nach Glücksspiel als nach Mathematik. Tatsächlich hat die Monte-Carlo-Simulation ihren Namen von dem für seine Spielbanken bekannten Ort am Mittelmeer. Es ist eine in den 40er Jahren entwickelte Technik der Vorhersage oder Risikoanalyse mit stochastischen Mitteln. Auch als Alternative zur analytischen Lösung mathematischer Probleme kann die Methode eingesetzt werden, man bekommt dann eine Annäherung. Wie es funktioniert, zeigt beispielhaft die Abschätzung der Zahl π. … [Weiterlesen...]
Die poröseste aller Materialkategorien: Aerogele
Aerogele bezeichnen manche als "gefrorenen Rauch". Das kann man verstehen, wenn man das Bild der NASA von einem Block Silikat-Aerogel anschaut (die Überlegung ging dahin, das Material für Gewächshäuser auf dem Mars einzusetzen). Das Material schimmert rauchig-blau und fühlt sich warm an. Allerdings ist "gefrorener Rauch" keine gute Analogie für den Zustand des Materials, "getrocknetes Gel" beschreibt die Sache eher. Das Problem Warum erhält man einen dichten, flachen, rissigen Rückstand, wenn man eine Portion Götterspeise eintrocknen lässt, und kein Aeorgel? Die folgende Abbildung beschreibt das Problem bei der Herstellung dieser Substanzklasse. … [Weiterlesen...]
Wasserfilter in der Kaffeemaschine – (wem) nützt er?
In meiner Küche steht das (megateure) Mittelklassemodell eines bekannten Herstellers von Kaffeevollautomaten, aus einem kleinen gebirgigen Land, in dem man seit jeher gut mit Geld umgehen konnte. Es kocht tatsächlich richtig guten Kaffee, aber es ist nicht nur in der Anschaffung teuer, sondern auch im Betrieb. Man benötigt, neben Kaffeebohnen, nämlich: Spezielle Reinigungstabletten für den "mediumberührten" Teil, also den, durch welchen der Kaffee fließt Spezielle Reiniger für das Milchsystem, in welchem sich sonst Milchstein aufbaut. Diese aus Wasserhärte und Milcheiweiß aufgebaute Ablagerung trägt die Bezeichnung "Stein" ganz zu Recht, "Milch-Widia" wäre auch nicht unzutreffend. Wasserenthärterpatronen zu ca. 14,99 € das Stück, die für 500 Tassen reichen, verhindern sollen, … [Weiterlesen...]
Zeolith für die Nitratkontrolle: Eine Sackgasse?
Glossar Nitrifikation: Umwandlung von Ammoniak NH3 zu Nitrat NO3- durch Mikroorganismen.Denitrifikation: Umwandlung von Nitrat NO3- nicht zu Ammoniak, sondern zu Stickstoff N2 und Stickoxiden wie Stickstoffmonoxid NO und Lachgas N2O.EU "Nitratrichtlinie": Richtlinie 91/676/EWG, die durch Einführung guter Düngerpraxis eine Überdüngung mit Nitraten verringern sollte. Diese wurde in Deutschland 1996 durch die Einführung der 2012 novellierten, aber (nach Meinung vieler) immer noch nicht ausreichenden Düngeverordnung umgesetzt. Der Anlass Ich denke, ich sollte meine google Alerts abmelden, denn zum Schlagwort "zeolite" spülen sie mir wenig Sinnvolles in den Posteingang. Vor einigen Wochen war zum Beispiel ein Hinweis auf den folgenden Artikel dabei: "EU-Richtlinie wegen Nitratwerte: … [Weiterlesen...]
Englische Website mit sechs Fallstudien
Inhaltlich Neues gibt es heute nicht hier im Blog, sondern auf der Website: Für den englischsprachigen Teil meiner Website habe ich sechs kurze Fallstudien aus meiner Praxis veröffentlicht, aus verschiedenen Bereichen vom Glättungsfilter bis zur Selbstentzündung: Styrolabluft in den Griff bekommenAdsorptionsbasierter GlättungsfilterNachrüstung einer Verbrennungsanlage mit einem KonzentratorOxidationswäscher, die GretchenfrageNaturzeolith als Ammoniakfilter für StallabluftSelbstentzündung in Adsorptionsfiltern … [Weiterlesen...]
Der Adsorbenzienzoo: AlPOs und SAPOs
AlPO oder AlPO4 steht für Aluminiumphosphat - ein Netzwerk aus abwechselnd AlO4- und PO4-Tetraedern, die sich die Sauerstoffatome an den Ecken teilen. Da jeder AlO4-Tetraeder negativ und jeder PO4-Tetraeder positiv geladen ist, neutralisieren sich die Ladungen gegenseitig, und es gibt, im Gegensatz zu den meisten Zeolithen, keine Gegenkationen. Mit diesen Bausteinen lassen sich mikroporöse Strukturen aufbauen, die strukturell Zeolithen ähneln, aber andere Eigenschaften haben. SAPOs - kurz für Silizium-Aluminium-Phosphor-Sauerstoff - steht für Strukturen, die sich formal vom AlPO ableiten, aber einige der Phosphor und/oder Aluminiumatome durch Silizium ersetzt haben. … [Weiterlesen...]
Weihnachtsblog: Über Bullshit, Humbug und anderen Un-Sinn
Zu den auffälligsten Merkmalen unserer Kultur gehört die Tatsache, dass es so viel Bullshit gibt. Jeder kennt Bullshit. Jeder trägt sein Scherflein dazu bei. Und doch neigen wir dazu, uns damit abzufinden. Die meisten Menschen meinen, sie seien in der Lage, Bullshit zu erkennen und sich vor ihm zu schützen, weshalb dieses Phänomen bislang wenig ernsthafte Aufmerksamkeit gefunden hat und nur unzulänglich erforscht worden ist. […] Bullshit ist immer dann unvermeidbar, wenn die Umstände Menschen dazu zwingen, über Dinge zu reden, von denen sie nichts verstehen.Aus "Bullshit", von Harry G. Frankfurt, übersetzt von Michael Bischoff Bullshit - das ist das Besondere daran - ist nicht einfach eine nach bestem Wissen und Gewissen getroffene, aber aus Unkenntnis falsche Aussage. Bullshit ist auch … [Weiterlesen...]
„Einführung in Zeolithe“ und „Zeolithe in der Abluftreinigung“
Was sind eigentlich Zeolithe? Wie unterscheiden sich die verschiedenen Arten? Wie geht Adsorption vor sich? Wie verhalten sich Zeolithe in technischen Abluftreinigungsanlagen? Zu diesen Fragen und noch einigen mehr in zwei mal 45 Minuten eine Antwort zu geben ist natürlich nicht möglich. Ich habe es auf den 1. Heidelberger Ablufttagen trotzdem versucht. Das Ergebnis - zwei Vortragsmanuskripte mit Folien - biete ich hier zum Download an. Im ersten Vortrag taucht ein Video auf, welches die Porenstruktur von Faujasit - dem Strukturtyp der Zeolithe X und Y - demonstriert. Ich habe es mit dem 3D-Builder der Strukturdatenbank der IZA erstellt. Was hier zu sehen ist, wird im ersten Manuskript erklärt und folgt noch einmal in aller Kürze: Im Stäbchenmodell erkennt man den Aufbau … [Weiterlesen...]
Weihnachtsblog: Unterhaltsame Wissenschafts-Videos
Haben Sie schon einmal Gallium gesehen? Ein Aerogel? Wassermelonen der Renaissance? Nicht? Dann ran an den Monitor - diese Bildungslücken können Sie mit den unterhaltsamen Videos auch im Gänsebratenkoma noch schließen. Und reiner, nutzloser Spaß ist natürlich auch dabei. (Mehr oder weniger) funktionelle Materialien Superhydrophobe Oberflächen, Aerogele und magnetische Knete in Aktion: Mal unterhaltsam, mal gruselig zum Anschauen. … [Weiterlesen...]