D. Bathen

Grundlagen der Adsorption

Wie bei allen thermischen Trennverfahren ist die Triebkraft fur die Adsorption ein von ausen aufgepragtes Ungleichgewicht. Das System versucht, im Laufe des Prozesses ausgehend von diesem Ungleichgewicht einen neuen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Wahrend die Lage dieses Gleichgewichtszustandes durch die Thermodynamik beschrieben wird, ist die Geschwindigkeit, mit der das neue Gleichgewicht angestrebt wird, durch die Kinetik bestimmt.

Kopplung von kalorimetrischen und volumetrischen Adsorptionsmessungen

 Adsorptionsenthalpie (∆hAds) steigt mit Kettenlänge  Anfangs konstante ∆hAds aufgrund homogener Oberfläche  Deutliche Abnahme der ∆hAds bei hoher Beladung aufgrund von Kapillarkondensation im Binder  ∆hAds steigt mit zunehmender Beladung aufgrund lateraler Adsorptiv-Adsorptiv Wechselwirkungen  Größere Zunahme der ∆hAds mit steigender Verdampfungsenthalpie der Adsorptive  Abnehmende ∆hAds aufgrund heterogener Oberfläche  Deutliche Abnahme der ∆hAds bei hoher Beladung aufgrund von Kapillarkondensation in Mesoporen Die Auslegung von technischen Adsorptionsprozessen basiert im Wesentlichen auf der Messung von Reinstoffisothermen und Durchbruchskurven. Da Temperaturänderungen einen starken Einfluss auf die Durchbruchskurven haben, erfordert eine Modellierung dieser Kurven eine möglichst genaue Kenntnis der Adsorptionswärme. Diese ist eine Funktion des Bedeckungsgrads, sodass eine simultane Messung von Adsorptionsenthalpie und Beladung wünschenswert ist. Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung eines Messverfahrens zur Kopplung von Gleichgewichtsmessungen und kalorimetrischen Untersuchungen und die Realisierung dieses Verfahrens in einem Gerät.