Die Gaswäsche zur Abscheidung von Kohlenstoffdioxid aus unterschiedlichen Feedgasen stellt ein in der Industrie etabliertes Verfahren zur Gasaufbereitung dar. Hierfür wird eine am Engler-Bunte-Institut (EBI) entwickelte isotherme chemische Wäsche auf Basis von ionischen Flüssigkeiten (IL) untersucht, welche bereits erfolgreich bei der Biogasaufbereitung eingesetzt wurde. Aufgrund des vernachlässigbaren Dampfdrucks der IL und hoher Selektivitäten bzgl. der bevorzugten Absorption von Kohlenstoffdioxid ermöglicht dieses Verfahren gegenüber herkömmlichen Gaswäschen signifikante Energieeinsparungen.

Die vergleichsweise hohe Viskosität der ILs führt in der Regel jedoch zu Stofftransportlimitierungen bei der Absorption von CO₂. In der Literatur finden sich hauptsächlich Korrelationen, die Wasser als Medium zur Charakterisierung des Stofftransports verwenden. Diese sind somit aufgrund der sich stark unterscheidenden Stoffeigenschaften nicht für IL zulässig. Hierfür werden am EBI ceb an einer Anlage im Technikumsmaßstab (Bild) experimentelle Untersuchungen durchgeführt, um den Stofftransport bei der Absorption von CO₂ mit IL in ausreichender Güte modellieren zu können. Neben der Viskosität wird auch der Einfluss anderer Stoffeigenschaften wie bspw. der Oberflächenspannung erforscht, um das hydrodynamische Verhalten der Flüssigkeit in der Packungskolonne gezielt beschreiben zu können. Dadurch soll ein allgemein gültiges Stofftransportmodell für viskose Flüssigkeiten in Packungskolonnen erstellt und validiert werden, um eine optimale Auslegung bei der Gasaufbereitung mit IL zu ermöglichen. Weitere Schwerpunkte liegen auf der Erarbeitung und Realisierung neuer Einsatzbereiche der Gasaufbereitung mit IL, wie z.B. die Abscheidung von Kohlenstoffdioxid aus der Luft (mehr Infos hier).

Arbeitsschwerpunkte

• Experimentelle Bestimmung von hydrodynamischen Kenngrößen in Packungskolonnen in Abhängigkeit diverser Stoffeigenschaften (Viskosität, Oberflächenspannung)
• Experimentelle Bestimmung des Stofftransports in Packungskolonnen für viskose Systeme
• Modellierung der Hydrodynamik bzw. des Stofftransports in Packungskolonnen

Eine Übersicht zum Forschungsthema finden Sie hier