View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4 Experimentelle Untersuchungen im Labormaßstab
Wie in Kap. 4.6.3 wurden die dargestellten kumulierten Durchbruchskurven und die 95 %-
Konfidenzintervalle aus den Mittelwerten der Versuche nach der Stabilisierung ermittelt. Da
bei den Versuchen mit dem Adsorbens A-10 bereits die erste Probe des Produktes mehr als
30 ppm Schwefel enthielt, wurde das Adsorbens nicht weiter betrachtet und der Verlauf des
Schwefelgehaltes nicht in der Abbildung dargestellt.
Die höchste Adsorptionskapazität von 1,52 mg/g wurde mit dem Adsorbens A-5 erzielt. Die
Adsorptionskapazität der übrigen Adsorbentien war um mehr als 76 % geringer, so dass die
Verwendung des Adsorbens A-5 favorisiert wird. Für die Auslegung des Adsorptionsprozesses
mit diesem Material werden dessen Entschwefelungseigenschaften, die im Rahmen einer
Diplomarbeit ermittelt wurden [139], im Folgenden detailliert charakterisiert.
4.6.6 Charakterisierung der Entschwefelungsleistung in Abhängigkeit von den Adsorptionsparametern
für das Adsorbens A-5
Für einen Adsorptionsprozess mit integrierter Regeneration wird die Kapazität des Adsorbens
wS durch die Parameter der Adsorption und die Vollständigkeit der Desorption beschrieben.
Zur Charakterisierung der Entschwefelungsleistung waren daher sowohl die Parameter
der Adsorption als auch der Regeneration zu untersuchen. Die Versuche dazu
wurden mit einer Destillatfraktion des Kraftstoffs Jet A-1 A mit einem Destillatanteil von
50 % (Vol.) durchgeführt.
Der Adsorptionsprozess wird durch die Raumgeschwindigkeit (LHSV) und die Temperatur
TAds des Mediums charakterisiert. Der Einfluss dieser Größen wurde mit einer Versuchsreihe
ermittelt, die auf einem zweistufigen faktoriellen Versuchsplan basiert, wie in Abb. 4-17 a)
dargestellt.
T / °C
92
150
120
90
60
30
0
0,7; 130
2,4; 78
2,3; 76
2,2; 66
0,7; 20
2,9; 114
2,8; 20
1 2 3 4
LHSV / h -1
wS,10 / (mg / g)
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
T = 20°C
T = 122°C
Zentralpunkt
1 2 3
LHSV / h -1
Abb. 4-17: a) Versuchsplan zur Bestimmung des Einflusses der Adsorptionstemperatur und
der LHSV auf die Adsorptionskapazität; b) Adsorptionskapazität in Abhängigkeit
von der Adsorptionstemperatur und der LHSV
Die Temperatur wurde zwischen Raumtemperatur und 120°C variiert und die LHSV zwischen
0,73 h -1 und 2,85 h -1 . Die Versuche wurden jeweils einmal mit neu befüllten und konditionierten
Adsorbensschüttungen durchgeführt. Zur Abschätzung des experimentellen Feh-