View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4 Experimentelle Untersuchungen im Labormaßstab
4.6.11 Experimentelle Untersuchung weiterer Auslegungsparameter
Weitere Größen, die für die Auslegung und Bewertung des Adsorptionsprozesses experimentell
ermittelt werden mussten, sind
der Druckverlust in der Adsorbensschüttung,
die nach der Adsorption in den Poren des Adsorbens verbleibende Kraftstoffmenge und
die Lebensdauer einer Adsorbensschüttung.
Der Druckverlust in der Adsorbensschüttung ist abhängig von den folgenden Größen:
Der Partikelgröße,
der Schütthöhe,
der Strömungsgeschwindigkeit und
der temperaturabhängigen Viskosität.
Der Druckverlust lag für den Standard-Festbettadsorber mit einer Partikelgröße von 75 –
250 m, der für die Screening Versuche eingesetzt wurde, bei einer LHSV von 655 h -1 in Abhängigkeit
von der Temperatur zwischen 18 mbar und 291 mbar. Da mit Partikelgrößen von
bis zu 1 mm keine Reduzierung der Adsorptionskapazität festgestellt wurde, kann für technische
Anwendungen eine Partikelgröße von 250 – 1000 m eingesetzt werden. Für diese
Partikelgröße ergaben sich die in Tab. 4-15 dargestellten Druckverluste.
104
T p
95% Konfidenzintervall
°C mbar mbar
20 12,0 0,9
500 47,7 6,2
Tab. 4-15: Druckverluste in der Adsorbensschüttung in Abhängigkeit von der Temperatur für
dP=250 – 1000 m, lR= 200 mm, GHSV = 655 h -1 .
Die angegebenen Druckverluste beziehen sich auf den Aufheizvorgang während der Regeneration.
Während der Haltezeit der Regenerationstemperatur fiel der Druckverlust um bis zu
14 % auf 41 mbar, was auf das Verdampfen des restlichen Kraftstoffs in der Schüttung zurückgeführt
werden kann. Für Reaktoren mit größerer Schütthöhe geht diese linear in den
Druckverlust ein. Der Durchmesser der Schüttung ist für den Druckverlust unbedeutend
[142].
Die Kraftstoffmenge, die nach der Adsorption im Reaktor verblieb, wurde durch Wiegen des
Reaktors gemessen. Wird die Kraftstoffmasse auf das Adsorbensgewicht bezogen, ergibt
sich die Kraftstoffbeladung nach der Adsorption xAds (siehe Tab. 4-16).