Durchflussregelung in der Katalyseforschung

Der Einsatz von Katalysatoren hat bereits zu besser abbaubaren Kunststoffen, neuen Pharmazeutika, verbesserter Brennstoffzellenleistung und mehr geführt. Hoffen wir, dass sie auch einen Teil unserer Energieumstellung unterstützen, mit ein wenig Hilfe von Bronkhorst...!

Warum Katalysatoren bei unserer Umstellung auf saubere Energie helfen können

Wasserstoffträger zeigen großes Potenzial, um Energie sicher und effizient über weite Strecken zu transportieren. Allerdings muss der Prozess der Herstellung und Verwendung von Wasserstoffträgern verbessert werden, und die Katalyseforschung kann dabei eine entscheidende Rolle spielen. Ein wichtiger Faktor, um erfolgreiche Forschung zu unterstützen, ist der Einsatz von adaptiver fluidischer Zufuhrsteuerung und genauen Messungen, die von den Bronkhorst-Durchflussgeräten angeboten werden. Diese Geräte helfen, den erforderlichen Durchfluss von Medien, Zusammensetzungen und Prozessparametern zu steuern.

In diesem Blog-Beitrag werden die Gründe für diese Bemühungen erklärt und wie wir zu dieser wichtigen Forschung beitragen.

Der wachsende Bedarf an Wasserstoff

Wasserstoff ist ein äußerst vielversprechender und potenziell nachhaltiger Energieträger, insbesondere für die langfristige Energiespeicherung und den Transport. Es gibt eine steigende Nachfrage nach Wasserstoff, da Branchen, einschließlich des Chemiebereichs, auf seine Verwendung als Rohstoff umsteigen. Darüber hinaus ist Wasserstoff für Anwendungen unverzichtbar, die extreme Hitze und Leistung erfordern, die allein durch Elektrifizierung nicht erreicht werden kann.

Für kürzere bis mittlere Entfernungen ist der landgestützte Transport durch Pipelines oder Lastwagen, die unter Druck stehenden Wasserstoff befördern, die geeignetste Option. Die derzeitige Wasserstoffpipeline-Infrastruktur steckt jedoch noch in den Anfängen der Entwicklung, ist in ihrer Kapazität und Reichweite begrenzt und weitgehend auf regionale Gebiete beschränkt.

Der kryogene Transport ist für längere Entfernungen besser geeignet, bringt jedoch seine eigenen Herausforderungen mit sich. Der Prozess zur Umwandlung von Wasserstoff in einen kryogenen Zustand erfordert eine erhebliche Menge Energie. Darüber hinaus treten mit zunehmender Entfernung erhebliche Verdampfungsverluste beim kryogenen Transport auf.

Das Potential von Wasserstoffträgern

(Flüssige) Wasserstoffträger bieten eine vielversprechende Lösung, um die mit gasförmigem Wasserstoff verbundenen Herausforderungen in Bezug auf Handhabung und Sicherheit zu vereinfachen. Diese Träger ermöglichen einen nahezu verlustfreien Transport unter atmosphärischen oder nahezu atmosphärischen Druck- und Temperaturbedingungen.

Einige vielversprechende Beispiele für flüssige Wasserstoffträger sind Ammoniak (NH3), Methanol, Ameisensäure, organische Hydride und flüssige organische Wasserstoffträger (LOHC). Die Optimierung ist erforderlich, um den Umwandlungsprozess nachhaltiger und einfacher zu gestalten.

Derzeit stehen die Umwandlungsprozesse von Wasserstoff in Wasserstoffträgern und umgekehrt vor Herausforderungen. Diese Prozesse haben oft einen großen CO2-Fußabdruck, was sie energieintensiv und ineffizient macht. Darüber hinaus erfordern verschiedene Arten von Wasserstoffträgern unterschiedliche Maßnahmen in Bezug auf Gesundheit und Sicherheit.

Weltweit wird daran gearbeitet, Wasserstoffträger zu finden, die diese aktuellen Schwierigkeiten nicht aufweisen.

Katalyseforschung für Wasserstoffträger

Katalysatoren spielen eine entscheidende Rolle dabei, chemische Reaktionen zu beschleunigen und den erforderlichen Druck und die erforderliche Temperatur durch Senkung der Aktivierungsenergie zu reduzieren. Sie können erheblichen Einfluss auf die Optimierung von Wasserstoffträgern haben.

Für die Hin- und Rückreaktionen sind unterschiedliche Katalysatoren erforderlich. Effektive Konditionierung und Experimente sind notwendig, um die Wirksamkeit neuer Katalysatoren unter Berücksichtigung der tatsächlichen Bedingungen wie Druck, Temperatur, Gasmengen und flüssige oder dampfförmige Mischungen zu bestimmen.

Dies unterstreicht die Bedeutung der genauen Durchflussregelung und Messung, um die erforderlichen Parameter für Einzel- oder Mehrfachzusammensetzungen zu erhalten. Wiederholbarkeit ist entscheidend für den Vergleich von Testergebnissen und Einrichtungen. Faktoren wie Druck- und Temperaturschwankungen sowie das Design und die Installation des Prozesses, des Reaktors, der Rohre und Leitungen können Ungenauigkeiten verursachen.

Massendurchflussregelung in der Chemiebranche

Der Beitrag der Massendurchflussegelung

Unsere äußerst genauen und wiederholbaren Gas- und Flüssigkeitsmassenstrommessinstrumente eignen sich selbst für die geringsten Durchfluss-Anforderungen. Die EL-FLOW- und mini CORI-FLOW-Instrumente können als Durchflussregler verwendet werden und gleichen Änderungen in den Bedingungen stromaufwärts und stromabwärts durch integrierte Rückkopplungsschleifen aus. Herkömmliche Ventile und Pumpen können unbemerkt abdriften, aber unsere Durchflussinstrumente bieten Stabilität unter variablen Zufuhrbedingungen.

Die neuesten Multi-Parameter FLEXI-FLOW-Geräte bieten äußerst schnelle Messung und Regelung des Massenstroms sowie Einlass- und Auslassdruck. Die zusätzliche Temperaturmessung ermöglicht eine vollständige Prozesssteuerung. Moderne Diagnosen können Systemfehler wie Verstopfungen, Druckabfälle oder Rückflüsse erkennen.

Beispiele für Kundenanwendungen im Bereich Katalysatoren

Wenn Sie interessiert sind, wie wir Ihre Forschung verbessern und unterstützen können, finden Sie nützliche Informationen in verschiedenen Anwendungsberichten:

Für praktische Ratschläge und weitere Informationen zögern Sie bitte nicht uns zu kontaktieren.

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Katalyseforschung für Wasserstoffträger

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