Entwicklung von Sodalithmembranen für die Gastrennung unter industriellen Bedingungen

Um eine möglichst effektive Energiegewinnung aus Kohle und Gas für moderne Kraftwerke und Vergasungsanlagen zu erreichen, werden neue Technologien für die CO2-Abgasreduktion angestrebt. Beispielsweise sollen bei der Kohlevergasung mit Wasserdampf, H2 und COx vor der Verbrennung ("precombustion") getrennt werden, um die Verbrennung mit reinem Wasserstoff zu betreiben. Diese Trennung kann mittels von gasselektiven Membranen erfolgen. Daher war es Ziel dieser Arbeit Membranen hoher H2/CO2-Selektivität, H2-Permeanz und hoher thermischer und hydrothermaler Beständigkeit zu entwickeln.
Zeolithmembranen sind preiswerter als Palladium- oder Platin-, aber teurer als Polymermembranen. Dafür zeigen sie häufig hohe thermische und hydrothermale Stabilität, weshalb sie für die oben genannte Anwendung potentiell geeignet sind.
Zu diesem Zweck wurde ein neuer stabilisierter Sodalith (S-SOD) entwickelt und charakterisiert. Aus diesem Material wurden Membranen synthetisiert und die Technologie soweit optimiert, dass Membranen entstanden, die auch bei 300 °C messbar waren. Diese Membranen wurden mittels von Einzel- und Gemischgaspermeationsmessungen getestet.

Klappentext

Um eine möglichst effektive Energiegewinnung aus Kohle und Gas für moderne Kraftwerke und Vergasungsanlagen zu erreichen, werden neue Technologien für die CO2-Abgasreduktion angestrebt. Beispielsweise sollen bei der Kohlevergasung mit Wasserdampf, H2 und COx vor der Verbrennung ("precombustion") getrennt werden, um die Verbrennung mit reinem Wasserstoff zu betreiben. Diese Trennung kann mittels von gasselektiven Membranen erfolgen. Daher war es Ziel dieser Arbeit Membranen hoher H2/CO2-Selektivität, H2-Permeanz und hoher thermischer und hydrothermaler Beständigkeit zu entwickeln. Zeolithmembranen sind preiswerter als Palladium- oder Platin-, aber teurer als Polymermembranen. Dafür zeigen sie häufig hohe thermische und hydrothermale Stabilität, weshalb sie für die oben genannte Anwendung potentiell geeignet sind. Zu diesem Zweck wurde ein neuer stabilisierter Sodalith (S-SOD) entwickelt und charakterisiert. Aus diesem Material wurden Membranen synthetisiert und die Technologie soweit optimiert, dass Membranen entstanden, die auch bei 300 °C messbar waren. Diese Membranen wurden mittels von Einzel- und Gemischgaspermeationsmessungen getestet.