View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3 Neue Lösungsansätze zur dezentralen Entschwefelung von Mitteldestillaten
Abb. 3-6: Verlauf der Durchbruchskurve [63, S. 24]
Die Adsorptionszone bewegt sich stetig in Strömungsrichtung durch die Adsorbensschüttung.
Bevor die Adsorptionszone den Adsorberaustritt erreicht, tritt in der Regel kein Adsorptiv
aus dem Reaktor aus. Der Zeitpunkt des ersten Auftretens von Adsorptiv wird „Durchbruchszeit“
tb genannt. Von da an steigt der Adsorptivgehalt des Produktes kontinuierlich an,
bis er den Eingangsgehalt c0 erreicht und die Adsorption zum Erliegen kommt [66, S. 163].
Bei mehreren adsorbierbaren Komponenten bilden sich verschiedene Adsorptionszonen aus,
die sich je nach der Adsorptionsdynamik der Einzelkomponenten unterschiedlich schnell
durch den Adsorber bewegen. Dabei treten Verdrängungseffekte auf, die zu einem gegenüber
der Einzeladsorption veränderten Durchbruchsverlauf führen [66, S. 163].
Technische Adsorberbauformen
Technische Adsorptionsprozesse greifen auf unterschiedliche Bauformen zurück. In einem
Festbettadsorber wird eine ruhende Adsorbensschüttung vom Fluid durchströmt. Vorteilhaft
sind eine geringe Abnutzung des Adsorbens und damit eine lange Lebensdauer, die Lageunabhängigkeit
und geringe Kosten aufgrund einer einfachen Verfahrenstechnik.
In Fließbettadsorbern, wie sie z.B. für den S-Zorb Prozess eingesetzt werden, wandert die
Adsorbensschüttung durch den Reaktor, während sie vom Fluid durchströmt wird. Das beladene
Adsorbens wird außerhalb des Adsorbers regeneriert und dem Kreislauf wieder zugeführt.
Eine Mischform aus fester und bewegter Adsorberschüttung ist der Rotoradsorber. Dabei
werden mehrere Festbetteinheiten verwendet, die auf einem Rotor – wie die Trommel eines
Revolvers – zyklisch durch den Apparat bewegt werden. Dabei können mehrere Schüttungen
parallel oder in Reihe geschaltet zu einer effektiveren Ausnutzung des Adsorbens führen
[64, S. 301].
3.2.2 Stand der Technik
Während nicht regenerierbare Adsorbentien zur Entschwefelung von flüssigen Kraftstoffen
zur Verfügung stehen, ist bisher kein regenerierbares Adsorbens mit genügender Kapazität
kommerziell verfügbar. Da für Brennstoffzellen-APUs Wartungsintervalle von mehr als 1000
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