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3.2 Adsorption
S. 7652ff.], so dass auch dieses Material nicht in Brennstoffzellen-APUs eingesetzt werden
kann.
Als letztes –Komplex-Adsorbens verbleibt der Nickelzeolith Ni(II)-Y (SSIE) (vgl. Tab. 3-1).
Neben einer Kapazität von 5,06 mg/g für Dieselkraftstoff zeichnet es sich durch eine einfache
oxidative Regeneration aus [83]. Derzeit scheint das Adsorbens am besten für die Zielanwendung
geeignet zu sein. Eine Überprüfung der Adsorptionskapazität mit dem beschriebenen
JP-5 mit hohem Aromaten- und Stickstoffgehalt wurde jedoch bisher nicht
veröffentlicht.
4.) An der Pennsylvania State University wurde ebenfalls eine Vielzahl möglicher Adsorbentien
systematisch untersucht. Viel versprechende Ergebnisse zeigen auch dort die auf
Nickel basierenden Materialien (vgl. Tab. 3-3).
Adsorbens Kraftstoff Schwefelgehalt
[ppm]
Temperatur
[°C]
Durchbruchskapazität
10 ppm
[mg S / g])
Ni/SiO2-Al2O3 Benzin 305 20 < 0,8
Ni/SiO2-Al2O3 Benzin 305 200 7,3
Ni/SiO2-Al2O3 JP-8 736 200 9,9
Ni/SiO2-Al2O3 Light JP-8 380 200 14,2
KYNiE-3 Light JP-8 380 80 4,44
KYNiE-3 Light JP-8 380 80 1,48
Tab. 3-3: Durchbruchskapazitäten von Adsorbentien auf Nickel Basis für ein Produkt mit 10
ppm Schwefel mit verschiedenen Kraftstoffen [85; 36, S. 1116 ff.; 86]
Für ein Ni-SiO2 Adsorbens ergab sich mit einem kommerziellen Benzin bei Raumtemperatur
nur eine geringe Kapazität von weniger als 0,8 mg/g. Wird die Adsorption mit gasförmigem
Kraftstoff bei 200°C durchgeführt, lässt sich die Kapazität um mehr als den Faktor 9 steigern
[85]. Versuche mit Flugturbinenkraftstoffen machten die positiven Effekte einer Kopplung der
Adsorption mit der destillativen Abtrennung deutlich. Für JP-8 mit 736 ppm Schwefel ergibt
sich eine Durchbruchskapazität von 9,9 mg/g. Für eine leichte 70% (Vol) Teilfraktion desselben
Kraftstoffs mit 380 ppm Schwefel kann die Kapazität um über 40% gesteigert werden
[36, S. 1116ff.]. Der Anwendung des Adsorbens in Brennstoffzellen-APUs stehen die folgenden
Nachteile entgegen:
Ni/SiO2-Al2O3 erfordert eine Adsorptionstemperatur von 200°C, so dass der Kraftstoff zumindest
teilweise verdampft werden muss.
Das Adsorbens muss nach der oxidativen Regeneration unter Wasserstoffatmosphäre
aktiviert werden.
Weitere Untersuchungen wurden mit Ni-Y-Zeolithen durchgeführt. Mit einem reduzierten
Ni(I)-Y Zeolith (KYNiE-3) konnte bei 80°C eine Kapazität von 4,44 mg/g erreicht werden. Im
unreduzierten Ni(II) Zustand wurden noch 1,48 mg/g erreicht. Vorteilhaft ist, dass im unreduzierten
Zustand eine vollständige Regeneration mit Luft bei 300°C in 1-2 h möglich ist [86].
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