Wie schon angekündigt, habe ich auf dem 5. Workshop zur Abluftreinigung zum Thema "Glättungsfilter" geredet. Der Glättungsfilter ist sozusagen der Negativabdruck des Adsorbers: Viele Faktoren, die eine gut funktionierende adsorptive Abluftreinigung ermöglichen, stehen einem gut funktionierenden Glättungsfilter im Wege. Ein Adsorptionsfilter soll über möglichst lange Zeiträume vorgegebene Emissionswerte einhalten, also VOCs festhalten und zunächst nicht loslassen. Ein Glättungsfilter soll dagegen VOCs nur temporär festhalten und dann konzentrationsabhängig, ohne zusätzliche Zufuhr externer Energie, wieder freisetzen. Nun muss ein Glättungsfilter nicht unbedingt ein Adsorber sein, auch Wäscher können sich gelegentlich als Glättungsfilter eignen. Mehr dazu, mit Anwendungsbeispielen, finden … [Weiterlesen...]
Über Adsorptionsisothermen, Teil I
Was ist eine Adsorptionsisotherme? Als Adsorptionsisotherme bezeichnet man die Beziehung zwischen der freien Adsorptiv-konzentration (als mg/m³ ausgedrückt oder als Partialdruck in Pa) und der im Gleichgewichtszustand gebundenen Menge an Adsorpt, gemessen bei konstanter Temperatur: θA = f(pA) oder auch mit dem Partialdruck als Anteil des Sättigungsdampfdruckes ausgedrückt: θA = f(pA/p°A) Ein Beispiel zeigt die Abbildung oben, mit der Besonderheit, dass die Adsorption einen Sättigungsbereich hat, d. h. eine Adsorbatmenge pro Gewichtsanteil Adsorbens, die nicht überschritten werden kann. Dies ist allerdings nicht für jedes Adsorbens-Adsorptiv-Paar der Fall. Zweck einer Adsorptionsisotherme Eine Adsorptionsisotherme kann mit zwei verschiedenen Absichten erstellt worden … [Weiterlesen...]
Hysterese bei der Adsorption und Desorption, Teil I
Was ist es? Vor Hysterese spricht man, wenn ein System, welches zwischen zwei Zuständen pendeln kann, dies nicht auf gleichem Wege tut. Die folgende Abbildung [1] beschreibt ein solches Verhalten bei der Fluidisierung eines Schüttbettes: Der aufsteigende Zweig liegt über dem absteigenden, d. h. während der Druck ansteigt und das Bett gehoben wird, erzeugt die gleiche Leerrohrgeschwindigkeit einen höheren Druckverlust als beim Absenken der Leerrohrgeschwindigkeit. … [Weiterlesen...]
Überschwingverhalten in Adsorbern („overshoot“ oder „roll-up“-Phänomen)
Das Diagramm zeigt die Durchbruchkurven von verschiedenen Verunreinigungen in einem Modell-Dieselkraftstoff, welche flüssig über ein Adsorbens gegeben wurden. Naphthalin und 1-Methylnaphthalin (1-MN) erscheinen ziemlich bald am Säulenausgang, und zwar im angereicherten Zustand - 20% bzw. 40% höher konzentriert als sie ursprünglich aufgegeben wurden. Dieses Überschwingverhalten wird in der Literatur gewöhnlich als "roll-up phenomenon" bezeichnet. Im flüssigen Zustand ist es gewöhnlich schärfer ausgeprägt als in der Gasphase und wird z. B. in der Chromatographie zur Anreicherung von Wirkstoffen verwendet. Was treibt diesen Vorgang an? … [Weiterlesen...]
Zeolithe in der Abluftreinigung
Im Jahr 2011 erschien das Buch "Zeolites in Chemical Engineering", für welches ich das wissenschaftliche Lektorat durchgeführt habe. Neben einem mäßig witzigen Vorwort - in welchem ich meine Erfahrungen mit Zeolithe benutzenden Goldsuchern und Wunderheilern verarbeitet habe - stammt das Kapitel über den Einsatz von Zeolithen in der adsorptiven Abluftreinigung ebenfalls von mir. Der Verlag hat mir jetzt freundlicherweise die Genehmigung erteilt, dieses Kapitel - "Zeolites in VOC Abatement and Waste Gas Purification" - kostenlos zum Download anzubieten - was ich hiermit tue. Bei der Gelegenheit habe ich es etwas überarbeitet und ergänzt. Wer sich also entschließt, das Buch zu kaufen, soll sich nachher nicht wundern. … [Weiterlesen...]
Beurteilung der chemischen Verhältnisse bei der Auswahl der besten Abluftreinigungsmethode
(Dieser Artikel erschien zuerst 2004 in "wlb" und wurde im November 2013 aktualisiert.) Bei der Entscheidung für die optimale Abluftreinigungsmethode beginnt die Auswahl mit einer Beschreibung der Rahmenbedingungen. Daraus ergeben sich Hinweise, welches Abluftreinigungsverfahren am wirtschaftlichsten wäre. Danach bleibt jedoch noch die Frage zu klären, ob die chemischen Eigenschaften der anfallenden Stoffe das gewählte Verfahren überhaupt zulassen, oder ob mit unliebsamen Überraschungen – etwa Selbstentzündungen, unerwarteten Reaktionen oder ungenügenden Reinigungsleistungen – gerechnet werden muss. Andererseits erlauben es die chemischen Eigenschaften der abzuscheidenden Stoffe manchmal, ein alternatives, günstigeres Verfahren zu wählen. … [Weiterlesen...]
Landunter: Zeolithe im Unterwasserbetrieb für verschiedene Aufgaben
Hauptanwendung: Aquakultur Neben den zahlreichen Anwendungen in der Gasphase werden Zeolithe auch "versenkt" - also komplett unter Wasser angewendet. Bei Naturzeolithen ist das sogar die häufigere Anwendungsart, weil diese Materialien neben der Verwendung als Betonzuschlagstoff am häufigsten zur Wasserfilterung eingesetzt werden. Insbesondere die durch den wachsenden Fischverbrauch der Welt zunehmende Aquakultur ist ein großes Anwendungsgebiet. … [Weiterlesen...]
Gerade gelesen: Selbstentzündung von Isoliermaterialien
"Lagging Fires" von J. Griffiths et al. (lagging = Isoliermaterial) Dieses Thema berührt nur am Rande die Selbstentzündung von beladenen Adsorbern, aber einige der besprochenen Faktoren, die zur Selbstentzündung von mit organischen Flüssigkeiten getränkten mineralischen Isoliermaterialien führen, sind in beiden Fällen gleich. … [Weiterlesen...]
Chemische Literatur für Praktiker Teil 2 – Adsorptionsisothermen aus wissenschaftlichen Aufsätzen verwerten
Beispiel 2: Isothermen konstruieren, wo keine sind Das folgende Beispiel stellt eine kinetische Untersuchung dar, es wurde PEG (Polyethylenglykol mit Molekulargewichten von 5.000 - 7.000) aus wässrigen Lösungen auf DAY adsorbiert (ein mittlerweile vom Markt verschwundener, aber vielfach kopierter hydrophober Faujasit, 13Y) [1]. Der DAY war vorher zermahlen, gesiebt, gewaschen und getrocknet worden. … [Weiterlesen...]
Zeolites In Chemical Engineering
Das Buch, an dem ich die vergangenen zwei Jahre mitgearbeitet habe, ist nun endlich erschienen: "Zeolites in Chemical Engineering", ISBN 978-3-902655-08-0. Es ist eine Sammlung aktueller Reviews, die (beinahe) alle Bereiche der Anwendung von natürlichen und synthetischen Zeolithen sowie Methoden zu ihrer Untersuchung abdeckt. Kapitel 7 - Zeolite für die Abluftreinigung - die Einleitung und das wissenschaftliche Lektorat aller Kapitel sind von mir. … [Weiterlesen...]