Friedemann Mörs, M.Sc.
- Research Assistant
- Room: 109
CS 40.51 - Phone: +49 721 608-41274
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Engler-Bunte-Institut, EBI ceb
Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie
Engler-Bunte-Ring 1
76131 Karlsruhe
SCOPUS ID: 56780442500
Hydrodynamik in Mehrphasenblasensäulen
Durch den im Rahmen der Energiewende zunehmenden Anteil an fluktuieren Wind und Sonnenenergie am Gesamtstrommix wird eine mittel und – langfristige Speicherung von Energie notwendig werden. Die Wandlung der elektrischen Energie über Wasserelektrolyse und anschließender Methansierung in einen chemischen Energieträger bietet die Möglichkeit Energie in Form von Substitute Natural Gas (Power to Gas) in der Erdgasinfrastruktur zu speichern. Für diesen exothermen Prozess der Methanisierung ist ein Blasensäulenreaktor gut geeignet, da dieser Reaktortyp eine gute Wärmeabfuhr und eine dynamische Fahrweise ermöglicht.
Bei der Methanisierung in Blasensäulenreaktoren werden die gasförmigen Edukte über einen Gasverteiler am Boden der Blasensäule in Blasenform dispergiert. Da die Katalysatorpartikel bzw. die Mikroorganismen in der Flüssigkeit suspendiert sind, müssen zunächst die Edukte aus der Gasphase in die Flüssigkeit transportiert und gelöst werden. Im nachfolgenden Teilschritt werden die Edukte katalytisch bzw. biologisch umgesetzt und das Produkt in die Gasphase überführt. Zur Beschreibung der Gesamtreaktion in einem Blasensäulenreaktor müssen sowohl der Stofftransport in Abhängigkeit Hydrodynamik (Blasengröße, Blasenaufstiegsgeschwindigkeit, relativer Gasgehalt) als auch die Reaktionskinetik berücksichtig werden. Dabei stellt die Vielzahl an Einflussfaktoren auf die Hydrodynamik in diesem System eine besondere Herausforderung dar (siehe Abbildung). Weiterführende Informationen dazu und zu den physikalischen Zusammenhängen in Blasenströmungen sind im Buchbeitrag von Mörs et. al. 2019 zu finden.
Arbeitsschwerpunkte
- Untersuchung der integralen (relativer Gasgehalt) und lokalen Hydrodynamik (Blasengrößenverteilung, Blasengeschwindigkeit, relativer Gasgehalt) in Blasenströmungen und das Zusammenwirken mit lokalen Prozessen (z.B. Koaleszenz, Blasenzerfall)
- Einfluss von Feststoffpartikeln und Gesamtdruck auf die Hydrodynamik
- Modellierung der Hydrodynamik
Weitere Infos finden Sie hier.
Publications
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Entfernung von geruchsrelevanten Begleitstoffen aus Biogas
Kussin, P.; Kröger, K.; Schütz, J.; Mörs, F.; Graf, F.
2023. Energie-, Wasser-Praxis, (2), 52–57 -
Bereitstellung von methanbasierten Kraftstoffen aus biogenen Abfällen: Innovative Prozesskette zur Herstellung von ressourcen- effizienten methanbasierten Bio-Kraftstoffen für Landmaschinen und den Schwerlastverkehr
Holl, E.; Müller, C.; Staudt, C.; Mörs, F.; Schütte, J.; Pratofiorito, G.; Pult, F.; Becker, S.; Geimer, M.; Wohlfahrt, F.; Pontzen, F.
2022. GWF / Gas + Energie, 163 (9), 60–73 -
Zur Bewertung der THG-Emissionen von türkisem Wasserstoff: Entscheidend ist, was vorne reingeht!
Mörs, F.; Heneka, M.; Graf, F.; Bäuerle, M.; Benthin, J.
2022. Energie-, Wasser-Praxis, (Mai), 8–9 -
Grundlagenforschung für die Dreiphasen-Methanisierung als Teil der Power-to-Gas-Prozesskette
Leiblein, J.; Mörs, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2022. Energie-, Wasser-Praxis, (4), 54–58 -
DVGW-Leitprojekt "Roadmap Gas 2050" - Teil 3: Potenziale und Bereitstellungsoptionen für erneuerbare Gase
Mörs, F.; Bär, K.; Leiblein, J.; Graf, F.; Lehnert, F.; Bäuerle, M.
2022. Energie-, Wasser-Praxis, (2), 36–41 -
Renewable Power‐to‐Gas : A Technical and Economic Evaluation of Three Demo Sites Within the STORE&GO Project
Schlautmann, R.; Böhm, H.; Zauner, A.; Mörs, F.; Tichler, R.; Graf, F.; Kolb, T.
2021. Chemie - Ingenieur - Technik, 93 (4), Article 202000187. doi:10.1002/cite.202000187 -
Reliable identification of the first transition velocity in various bubble columns based on accurate sophisticated methods
Nedeltchev, S.; Mörs, F.; Mühlbauer, A.; Hlawitschka, M. W.; Graf, F.; Kolb, T.; Bart, H.-J.
2021. Chemical engineering research and design, 165, 409–425. doi:10.1016/j.cherd.2020.11.013 -
Reaktoren für Dreiphasen-Reaktionen: Suspensionsreaktoren
Mörs, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2020. Handbuch Chemische Reaktoren – Chemische Reaktionstechnik: Theoretische und praktische Grundlagen, Chemische Reaktionsapparate in Theorie und Praxis. Ed.: W. Reschetilowski, 887–918, Springer Verlag. doi:10.1007/978-3-662-56434-9_33 -
Biological CO2-methanation: An approach to standardization
Thema, M.; Weidlich, T.; Hörl, M.; Bellack, A.; Mörs, F.; Hackl, F.; Kohlmayer, M.; Gleich, J.; Stabenau, C.; Trabold, T.; Neubert, M.; Ortloff, F.; Brotsack, R.; Schmack, D.; Huber, H.; Hafenbradl, D.; Karl, J.; Sterner, M.
2019. Energies, 12 (9), Art. Nr.: 1670. doi:10.3390/en12091670 -
Reaktoren für Dreiphasen-Reaktionen: Suspensionsreaktoren
Mörs, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2019. Handbuch Chemische Reaktoren: Grundlagen und Anwendungen der Chemischen Reaktionstechnik. Hrsg.: W. Reschetilowski, 1–32, Springer Spektrum. doi:10.1007/978-3-662-56444-8_33-1 -
Hydrodynamik in Blasensäulen – Messung von relativem Gasgehalt und Blasengröße = Hydrodynamics in Bubble Columns – Measurement of Gas Holdup and Bubble Size
Mörs, F.; Ortloff, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2019. Chemie - Ingenieur - Technik, 91 (7), 1059–1065. doi:10.1002/cite.201800107 -
Ressourceneffiziente Methanolsynthese im Blasensäulenreaktor
Trudel, N.; Mörs, F.; Hlawitschka, M. W.; Wirz, D.; Lichti, M.; Bajohr, S.; Graf, F.; Bart, H.-J.; Kolb, T.
2018. Chemie - Ingenieur - Technik, 90 (9), 1143–1144. doi:10.1002/cite.201855025 -
Influence of operating pressure on the biological hydrogen methanation in trickle-bed reactors
Ullrich, T.; Linder, J.; Bär, K.; Mörs, F.; Graf, F.; Lemmer, A.
2017. Bioresource technology, 247, 7–13. doi:10.1016/j.biortech.2017.09.069 -
Novel gas holdup correlation for slurry bubble column reactors operated in the homogeneous regime
Götz, M.; Lefebvre, J.; Mörs, F.; Ortloff, F.; Reimert, R.; Bajohr, S.; Kolb, T.
2017. The chemical engineering journal, 308, 1209–1224. doi:10.1016/j.cej.2016.09.101 -
Hydrodynamics of organic and ionic liquids in a slurry bubble column reactor operated at elevated temperatures
Götz, M.; Lefebvre, J.; Mörs, F.; Reimert, R.; Graf, F.; Kolb, T.
2016. The chemical engineering journal, 286, 348–360. doi:10.1016/j.cej.2015.10.044 -
Renewable Power-to-Gas: A technological and economic review
Götz, M.; Lefebvre, J.; Mörs, F.; McDaniel Koch, A.; Graf, F.; Bajohr, S.; Reimert, R.; Kolb, T.
2016. Renewable energy, 85, 1371–1390. doi:10.1016/j.renene.2015.07.066 -
Vergleich der biologischen und katalytischen Methanisierung für den Einsatz bei PtG-Konzepten
Bär, K.; Mörs, F.; Götz, M.; Graf, F.
2015. GWF / Gas, Erdgas, 156 (7), 466–473
Conference contributions
-
Ionic Liquid-based CO Absorption Technology for Direct Air Capture
Stegmaier, T.; Kussin, P.; Mörs, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2022, June 29. 19th International Conference on Carbon Dioxide Utilization (ICCDU 2022), Princeton, NJ, USA, June 26–30, 2022 -
Techno-Economic Analysis of Green Hydrogen Production from Solar Energy in Mena and Transport to Central Europe
Leiblein, J.; Bär, K.; Graf, F.; Hotz, C.; Mörs, F.
2021. Proceedings of the ISES Solar World Congress 2021, International Solar Energy Society. doi:10.18086/swc.2021.01.01 -
Hydrodynamik in Blasensäulen bei erhöhtem Druck - Messung von relativem Gasgehalt und Blasengröße
Mörs, F.; Ortloff, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2018, March. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Mehrphasenströmungen, Wärme- und Stoffübertragung und Computational Fluid Dynamics (2018), Bremen, Germany, March 6–7, 2018 -
Messung von relativem Gasgehalt und Stofftransport in einer DN 100 Technikumsblasensäule unter erhöhtem Druck
Mörs, F.; Ortloff, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2017. Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Fluidverfahresntechnik, Köln, 6.-10.03.2017 -
Modelling and evaluation of promising reactor concepts for biological methanation
Mörs, F.; Bär, K.; Ortloff, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2017. 2nd International Bioeconomy Congress, Stuttgart, 12.09.2017 -
Modellierung von Fermentationsreaktoren zur Erzeugung von einspeisefähigem Biogas innerhalb der Power-to-Gas-Kette
Mörs, F.; Bär, K.; Ortloff, F.; Graf, F.; Kolb, T.
2016. 32. ProcessNet-Jahrestagung und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen (2016), Aachen, Germany, September 12–15, 2016 -
Vergleich von biologischen und katalytischen Methanisierungskonzepten
Mörs, F.; Götz, M.; Graf, F.; Bär, K.
2015. Fachforum Biologische Methanisierung, Regensburg, 11.11.2015 -
Modellierung anaerober Fermentationsprozesse zur Erzeugung von einspeisefähigem Biogas
Bär, K.; Mörs, F.; Götz, M.; Graf, F.; Kolb, T.
2015. Hammer Bioenergietage, Hammer, 20.-22.07.2015