Spezielle Keramikmembranen bilden das Herzstück eines katalytischen Reaktors

Eine Keramikmembran, die für die Verwendung in einem katalytischen Reaktor entwickelt wurde, hat einen neuartigen Ansatz zur Gas-Flüssig-Trennung ermöglicht.

Industrielle Technologien

Wasserstoffperoxid (H2O2) ist ein sehr starkes Oxidationsmittel, welches in einer Reihe von Industrie- und Umweltanwendungen sowie in weiteren Bereichen zum Einsatz kommt. Im Rahmen des NEOPS-Projekts arbeitete eine Gruppe von acht Universitäten, Forschungszentren und Industriepartnern zusammen, um einen Reaktor zur Herstellung von H2O2 zu entwickeln, zu bauen und zu erproben. Eine entscheidende Komponente dieses Reaktors war eine Keramikmembran, die in der Lage ist, eine Reaktion zwischen Bestandteilen in der Gas- und der Flüssigphase zu katalysieren. Die Arbeiten wurden von Experten auf dem Gebiet der Keramiken des Hermsdorfer Institut für Technische Keramik e.V. (HITK) aus Deutschland geleitet. Die Membran bestand aus einer bestimmten Form des Aluminiumoxids, und zwar alpha-Al2O3, die extrem beständig und zudem inert gegenüber den ablaufenden chemischen Reaktionen ist. Durch Variationen der Verteilung der Porengröße ist es den Forschern des HITK gelungen, einen Differenzdruck in der Größenordnung von mehreren Bar zwischen der Gasphase und der Flüssigphase zu erzielen. Hierdurch konnte eine Beschleunigung der Gasdiffusion in die Poren der Membran erreicht werden, ohne dass es zu einer Blasenbildung kam. Durch Integration einer Schicht aus Kohlenstoff in die Membran konnte zudem die Effizienz gesteigert werden. Neben der Herstellung von H2O2 ist die Verwendung der Membran in anderen Anwendungen, bei denen eine Gas-Flüssig-Trennung erforderlich ist, ebenfalls möglich. Ein herausragendes Beispiel könnte die Wasserstoffrückgewinnung aus einer Reihe von unterschiedlichen Quellen sein. Das Team am HITK hat gezeigt, dass die Herstellung dieser neuen Membranen in hohen Stückzahlen möglich ist, und verfolgt nun kommerzielle Partnerschaften.

Novel eco-efficient oxidation processes based on h2o2 synthesis on catalytic membranes

Spezielle Keramikmembranen bilden das Herzstück eines katalytischen Reaktors

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