Energieeintrag durch Radiowellen<\/p>\n
Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieur (Dr.-Ing.) vorgelegt der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen-Technischen Fakult\u00e4t der Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle Wittenberg
verteidigt am 03.08.2005
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In der chemisch-physikalischen Verfahrenstechnik und der Umwelttechnik sind katalytische und adsorptive Verfahren zur Herstellung und R\u00fcckgewinnung von Produkten und Wert\u00adstoffen sowie zum R\u00fcckhalt und Abbau von Schadstoffen weit verbreitet. Die Temperatur stellt bei diesen Prozessen eine wesentliche Steuergr\u00f6\u00dfe dar, da sie sowohl die Reaktions- und Transport\u00adge\u00adschwindigkeiten als auch die Lage von Adsorptions-\/Desorptions-Gleich\u00adge\u00adwichten bestimmt. Zur thermischen Desorption bzw. Regeneration beladener Adsor\u00adben\u00adzien ist ebenso eine Erw\u00e4rmung erforderlich wie zur Einstellung der Arbeits\u00adtemperatur getr\u00e4gerter Katalysatoren. Die auf der Absorption von Mikro- und Radiowellen basierenden dielektrischen Erw\u00e4r\u00admungs\u00adverfahren bieten die einmalige M\u00f6glichkeit ein weites Spektrum verschiedener Fest\u00adstoffe schnell und effizient zu erw\u00e4rmen. Durch die von \u00e4u\u00dferen Stoffstr\u00f6men und Energie\u00adtr\u00e4gern unabh\u00e4ngige direkte Erw\u00e4rmung der Adsorbenzien und Katalysatoren kann sehr flexibel und spontan auf sich \u00e4ndernde Betriebsbedingungen reagiert werden. F\u00fcr die Anwendung im techni\u00adschen Ma\u00dfstab bietet sich das Verfahren der Radiowellen\u00ader\u00adw\u00e4r\u00admung an.
Mit den durchgef\u00fchrten Untersuchungen sollten die Grundlagen f\u00fcr die Anwendung von Radio\u00adwellen zur Er\u00adw\u00e4rmung etablierter kommerzieller Adsorbenzien und Katalysatoren geschaffen und klare Befunde \u00fcber die M\u00f6glich\u00adkeit zur stoffselektiven Erw\u00e4rmung von Katalysatorclustern und polaren Adsorbaten durch Radio- und Mikrowellen gegeben bzw. die daf\u00fcr notwendigen Bedingun\u00adgen bestimmt werden.
Adsorbenzien, wie Aktivkohlen und Zeolithe, konnten bis in den kleintechnischen Ma\u00dfstab hinein homogen und schnell erw\u00e4rmt werden. Die \u00dcbertragungsverluste waren vernachl\u00e4ssigbar.
Eine stoffselektive Erw\u00e4rmung von Katalysatorclustern mit einer Gr\u00f6\u00dfe von ca. 100 nm durch Radio- und Mikrowellen konnte selbst unter den optimalen Bedingungen im Hochvakuum, unter denen kein W\u00e4rmeaustausch \u00fcber die Gasphase erfolgt, nicht nachgewiesen werden. Erst ab einer Par\u00adtikel\u00adgr\u00f6\u00dfe von mehreren Mikrometern wurden einzelne Zeolithpartikel in einer Matrix selektiv im Hochvakuum erw\u00e4rmt. Unter Umgebungsdruckbedingungen war eine signifikante \u00dcber\u00adhitzung einzelner Zeolithpar\u00adtikel erst ab einer Partikelgr\u00f6\u00dfe von mehreren Millimetern m\u00f6glich.
Polare Adsorbate bewirken zumeist eine Erh\u00f6hung der effekti\u00adven dielek\u00adtrischen Verluste der Adsorben\u00adzien, wodurch deren dielektrische Erw\u00e4rmung mit\u00adunter erst m\u00f6glich wird. Da\u00admit kann ein station\u00e4rer Temperaturunterschied zwischen bela\u00addenen und unbe\u00adla\u00addenen Bereichen der Adsor\u00adbenzien auch bei Um\u00adgebungsdruck etabliert werden. Durch die Radio- und Mikrowellener\u00adw\u00e4rmung wurde jedoch selbst im Hochvakuum keine selektive Desorp\u00adtion polarer Adsorbate (Ammoniak, Wasser) gegen\u00fcber unpolaren Adsorbaten (z.B. Pentan) er\u00adreicht.
Theoretische Untersuchungen zeigen in \u00dcbereinstimmung mit den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen, dass eine selektive Erw\u00e4rmung einzelner Partikel unter Um\u00adgebungs\u00addruck\u00adbe\u00addingungen selbst bei optimalen dielektrischen Eigenschaften erst ab einer Partikel\u00adgr\u00f6\u00dfe im Millimeterbereich m\u00f6glich ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Energieeintrag durch Radiowellen Anwendung von Radiowellen zur Erw\u00e4rmung von Adsorbenzien und Katalysatoren Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieur (Dr.-Ing.) vorgelegt der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen-Technischen Fakult\u00e4t der Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle Wittenbergverteidigt am 03.08.2005\u00a0 Abstract In der chemisch-physikalischen Verfahrenstechnik und der Umwelttechnik sind katalytische und adsorptive Verfahren zur Herstellung und R\u00fcckgewinnung von Produkten und Wert\u00adstoffen sowie zum R\u00fcckhalt und […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-53327","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20001\/161","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Buchenhorst","dbu_stipendiaten_vorname":"Daniel","dbu_stipendiaten_titel":"Dr.","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2001-08-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2004-07-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle-Wittenberg
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