Trocknung und Reinigung von H2
Marika Neumann
Ich hab da mal ein Problem.
Ich habe gerade mit meiner Diplomarbeit angefangen zum Thema: Trocknung
und Reinigung von Wasserstoff.
Mein Problem ist, ich finde irgendwie keine Literatur die wirklich zu
dem Thema paßt.
Hier noch ein paar Eckdaten zum Wasserstoff selbst:
Herstellung über Elektrolyse
Temperatur 30-40°C
Druck 15 bar oder 30 bar
mit Wasser gesättigt
500Nl/h Durchflußrate
ca.0,2-0,4% Sauerstoff
Also falls ihr Vorschläge habt, dann wäre ich Euch sehr dankbar für eure
Hilfe.
Viele Grüße Marika
Bodo Mysliwietz
> Hier noch ein paar Eckdaten zum Wasserstoff selbst:
>
> Herstellung über Elektrolyse
> Temperatur 30-40°C
> Druck 15 bar oder 30 bar
> mit Wasser gesättigt
> 500Nl/h Durchflußrate
> ca.0,2-0,4% Sauerstoff
Welcher Trockengrad ist den erwünscht? 1ppm, 10ppm, 100ppm (V/V)?
--
Glück Auf - Bodo Mysliwietz
------------------------------------------------
http://www.cneweb.de/home/chemietechnik
Bodo Mysliwietz
> Vor allem, welcher Volumenstrom? Eine Trocknung mit Kieselgel oder
> P2O5 geht irgendwann nicht mehr.
Es war "500Nl/h Durchflußrate" ausgewiesen.
Harald Schreiber
"Marika Neumann" > Mein Problem ist, ich finde irgendwie keine Literatur die
wirklich zu
> dem Thema paßt.
>
> Hier noch ein paar Eckdaten zum Wasserstoff selbst:
>
> Herstellung über Elektrolyse
> Temperatur 30-40°C
> Druck 15 bar oder 30 bar
> mit Wasser gesättigt
> 500Nl/h Durchflußrate
> ca.0,2-0,4% Sauerstoff
Kann man so etwas gefriertrocknen?
Bodo Mysliwietz
> >
> > Hier noch ein paar Eckdaten zum Wasserstoff selbst:
>
Ja geht
Sven Kerzenmacher
> Eventuell ist eine Vortrocknung mittels zweier Kieselgel-Patronen
> (falls das langt) angebracht, per Magnetventil geschaltet. Sobald eine
> voll ist, wird auf die andere umgeschaltet und die Desorption durch
> elektrisches Ausheizen gestartet.
An sowas habe ich auch schon gedacht. Allerdings soll die Anlage
möglichst autark laufen. H2 wird mit einem Elektrolyseur hergestellt, in
einem Hydridspeicher gespeichert und anschließend in einer
Brennstoffzelle wieder zu H2O umgewandelt. Jeder weitere zusätzliche
Energieverbrauch macht sich da nicht so gut.
Was die Trockenheit des Wasserstoffs angeht: am Besten ganz trocken
(zumindest laut Herstellerangaben des Hydritspeichers)
Matthias Pascaly
Bodo Mysliwietz wrote:
> "Harald Schreiber" <Harald.S...@t-online.de> schrieb:
> > >
> > > Hier noch ein paar Eckdaten zum Wasserstoff selbst:
> >
> > Kann man so etwas gefriertrocknen?
>
> Ja geht
Das moechte ich sehen. Zum Gefriertrocknen muss der Wasserstoff gefroren
werden. Oder willst Du das Wasser ausfrieren? Dann heisst das aber nicht
mehr gefriertrocknen.
Matthias
Bodo Mysliwietz
> Am Sat, 20 Oct 2001 15:03:26 +0200, sven.ker...@gmx.net (Sven
> Kerzenmacher) postete:
>
> >Was die Trockenheit des Wasserstoffs angeht: am Besten ganz trocken
> >(zumindest laut Herstellerangaben des Hydritspeichers)
>
> 7.0 zu Stickstoff 4.0. Irgendwann ist es ökonomischer, den
> Hydridspeicher wegen Verschleiss wegzuwerfen als ein rattenteures
> Reinigungssystem zu erwerben.
Was ist ganz trocken? <g>
Bedeutet Hydridspeicher tatsächlich speichern als Hydrid?
[Frage nur sicherheitshalber um keine Missverständnisse aufkommen zu
lassen]
Grundlegend : Je höher der Elektrolysedruck und je niedriger die T desto
geringer ist der Feuchtegehalt!
Man kann also schon im Vorfeld einiges an Feuchte reduzieren bevor
man sich Gedanken über die Endreinigung macht. Der Vorschlag mit den
Zeolithen scheint da gar nicht so abwegig zu sein ( Endreinigung).
Bodo Mysliwietz
> > > Kann man so etwas gefriertrocknen?
> >
> > Ja geht
>
> Das moechte ich sehen. Zum Gefriertrocknen muss der Wasserstoff gefroren
> werden. Oder willst Du das Wasser ausfrieren? Dann heisst das aber nicht
> mehr gefriertrocknen.
Wenn Dir die Differenzierung zw. Ausfrieren und Gefriertrocknen doch
so klar ist kann ich nur sagen : Stell nicht so blöde Fragen!
Matthias Pascaly
Bodo Mysliwietz wrote:
> "Matthias Pascaly" <pas...@caltech.edu> schrieb:
> > > > Kann man so etwas gefriertrocknen?
> > >
> > > Ja geht
> >
> > Das moechte ich sehen. Zum Gefriertrocknen muss der Wasserstoff gefroren
> > werden. Oder willst Du das Wasser ausfrieren? Dann heisst das aber nicht
> > mehr gefriertrocknen.
>
> Wenn Dir die Differenzierung zw. Ausfrieren und Gefriertrocknen doch
> so klar ist kann ich nur sagen : Stell nicht so blöde Fragen!
>
Hier werden wirklich freundliche Toene angeschlagen. Wirklich schade... Wenn
Du schon Tips gibst, dann solltest Du sie einem (evtl.) Unwissenden auch
richtig erklaeren. Und das beinhaltet die korrekte Bezeichnung.
Matthias
Bodo Mysliwietz
> Bodo Mysliwietz wrote:
> > so klar ist kann ich nur sagen : Stell nicht so blöde Fragen!
> >
UPS: Hier muss ich mich bei Dir wirklich deutlich entschuldigen.
Ich habe mich auf dem Screen heftigst verlesen. Ich habe die Frage
zum *Gefriertrocknen* und Deine *Differenzierung* dem Harald
Schreiber zugeordnet. Ich habe das dann natürlich als trolliges Verhalten
interpretiert - *jemand stellt eine Frage und kennt die Antwort bestens*.
Zu tiefst sorry!
So wie Harald die Frage gestellt hat, vermute ich mal das es Ihm mehr
um den Sachverhalt des ausfrierens von Feuchte ging. Deshalb auch nur
ein knappes "Ja geht". Da ich damit schon eine gewisse physikalische
Vorstellung, seinerseits, verbunden hatte.
> Hier werden wirklich freundliche Toene angeschlagen. Wirklich schade... Wenn
> Du schon Tips gibst, dann solltest Du sie einem (evtl.) Unwissenden auch
> richtig erklaeren. Und das beinhaltet die korrekte Bezeichnung.
Nicht jeder möchte gleich mit riesigem Sachverhalt und verwirrendem
Terminus zugeschüttet werden. Wer eine frage so formuliert, fragt bei
tiefergehendem Interesse sicherlich nochmal nach.
Ich bin natürlich gerne bereit den Vorgang der Gefriertrocknung an einem alltäglichem Produktbeispiel aufzuzeigen.
Marika Neumann
> H2 als Energiepuffer, wahrscheinlich für Photovoltaik oder ne
> Windkraftanlage. Du könntest das Elektrodenabgas der Brennstoffzelle,
> was noch ca 1% Wasserstoff enthalten sollte, als Heizgas für eine
> chemische Ausheizung der Patrone verwenden. Dazu wäre "einfach" das
> Abgas mit Frischluft anreichern und über einen Pt/Gamma-Al2O3
> Katalysator zu leiten. Nur dürfte das Design problematisch werden,
> denn Hot-Spots sind am Katalysator bei der H2-Verbrennung kaum zu
> vermeiden. Sollte das funktionieren, wäre es weit effizienter als eine
> Kryo-Abscheidung.
Hört sich ja richtig kompliziert an.
Und was ist eine Kryo-Abscheidung?
> Ganz Trocken = unbezahlbar. Vergleiche nur die Preise von Stickstoff
> 7.0 zu Stickstoff 4.0. Irgendwann ist es ökonomischer, den
Also ich habe nochmal genau nachgefragt, 5.0 Wasserstoff sollte es schon
sein. Steht die 5.0 für ppm? Sorry, aber ich bin auf diesem Gebiet
totaler Anfänger.
Vielen Dank Marika
Marika Neumann
>
> Bedeutet Hydridspeicher tatsächlich speichern als Hydrid?
> [Frage nur sicherheitshalber um keine Missverständnisse aufkommen zu
> lassen]
Ja, Verwendet werden z.B. TiFe oder LaNi5.
Gruß Marika
Bodo Mysliwietz
> >sein. Steht die 5.0 für ppm?
>
> dem Komma gibt die Anzahl der 9en an, die Zahl danach ist die
> darauffolgende Ziffer. Ethylen 2.5 ist also 99.5% sauber. Wenn du es
> so siehst, kannst du Luft als "Stickstoff 0.8" bezeichnen.
Ich hau' mich wech <lol>
>Wenn du
> trocknen willst, frag mal Messer Griesheim - die machen das jeden Tag.
> Dennoch wird IMHO kein Weg an einem recyclebaren Absorber vorbeigehen.
> Und ein kleiner Hydrierkatalysator vor dem Absorber ist kein echter
> Aufwand und kostet nicht die Welt, sollte O2 tatsächlich stören. Die
> Brennstoffzelle juckt etwas Rest-O2 jedenfalls nicht.
Ja. Der Restfeuchtegehalt wird sich wohl auf die Lebensdauer der
Speichermasse auswirken. Da scheint Dein Vorschlag mit dem
Batchweisen fahren eines Feuchtadsorbers und mögl. thermischen
regenerieren schon angebracht. Gilt zu überlegen ob man die benötigte
Regenerierwärme nicht auch Verfahrenstechnisch (Abwärme) bekommen
kann. Etwas trockenes Spülgas und/oder Vakuum könnten da evtl. noch
gutes tun.
Wie verhält sich die Speichermasse (TiFe oder LaNi5) gegenüber Rest-
-O2/N2?
Bodo Mysliwietz
>
> >Wie verhält sich die Speichermasse (TiFe oder LaNi5) gegenüber Rest-
> >-O2/N2?
>
Les' doch nochmal meine Frage ;-)
Bodo Mysliwietz
> Am Wed, 24 Oct 2001 18:32:39 +0200, "Bodo Mysliwietz"
> <drui...@gmx.net> postete:
>
> >> Ich wette, Me-H + H2O -> MeOH + H2. Also wars das denke ich.
> >
> >Les' doch nochmal meine Frage ;-)
>
Na ich würde glatt behaupten Du warst einen Schritt hängen geblieben ;-)
Der Sachverhalt mit der Hydridhydrolyse ist schon klar und aus dem
Thread zu erkennen.
Ist die Speichermasse jedoch O2/N2-beständig würde das die Sache
jedoch vereinfachen - oder?
Marika Neumann
Hallo Jungs oder lieber Männer?!
Ihr seid da ja richtig am tüffteln. Erstmal danke, daß ihr Euch
überhaupt mit dem Thema auseinander setzt.
Die Bildung von Metalloxiden in Gegenwart von Sauerstoff kann ich
bestätigen. Allerdings trifft das nur für Hochtemperaturhydride (ab
300°C) zu, welche in meinem Fall nicht verwendet werden. Aber Sauerstoff
soll trotzdem nicht drin sein, wahrscheinlich wegen der erwähnten
Metallhydroxide.
Wie sieht das eigentlich mit dem Hydrierkatalysator für O2 aus. Kann man
da auch ein feuchtes Gas durchschicken? Und nimmt man besser Platin oder
Palladium? Ich habe beides schon gelesen, aber ist Platin nicht DER
Hydrierkatalysator?
Und habt ihr vielleicht eine Idee zur Trocknung mit Membranen?
Also Palladium-Silber beschichtete Membranen kann ich wahrscheinlich
nicht verwenden, da sie zu hohe Temperaturen brauchen, aber wie sieht es
z.B. mit Teflon aus?
Ich habe tatsächlich meine wahre Freude an meiner Diplomarbeit. Bei
jedem Artikel, den ich zum Thema Reinigung von Sauerstoff finde geht es
garantiert um Reinigung von Reformergasen. Echt super. Ist mein Thema so
inovativ?
Viele Grüße Marika
> Am Thu, 25 Oct 2001 17:14:32 +0200, "Bodo Mysliwietz"
> <drui...@gmx.net> postete:
>
>
> >Ist die Speichermasse jedoch O2/N2-beständig würde das die Sache
> >jedoch vereinfachen - oder?
>
> Klar. Nur glaub ich nicht, daß adsorbiertes H2 in der Gegenwart von
> Überangsmetallen gegen O2 beständig ist. Und dann kannst du den Feed
> entfeuchten wie du willst, es nützt nicht viel.
> Ich lehn mich mal zurück, sie soll an der Diplomarbeit (vermute ich)
> auch noch Ihren Spass haben ;-)
>
> SCNR, Ansgar
Marika Neumann
> Palladium ist etwas weniger aktiv, aber bei komplexen Molekülen häufig
> selektiver als Platin. AFAIK sind die aggressivsten
> Hydrierkatalysatoren Platin / Palladium Legierungen. Die Eigenschaften
> beider Komponenten sind nicht additiv.
Heißt das es ist egal, ob der Wasserstoff noch feucht ist?
Bei einer bereits bestehenden Anlage wurde nämlich erst getrocknet, dann
H2+O2=H2O und dann nochmal getrocknet. Das ist doch umständlich, oder
macht das Sinn?
> Könntest du übrigens die Fullquotes am Ende abstellen?
Upps, da war ich wohl zu schnell beim letzten mal. Sorry.
Viele Grüße Marika