Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Alt 09.01.2014, 16:27   #1   Druckbare Version zeigen
Tueftler Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1
Abtrennung von Methan aus Syngas mit Aktivkohle

Hallo Allerseits,

mich würde eure Einschätzung interessieren inwieweit es möglich sein sollte Methan mittels Aktivkohle aus einem Synthesegas abzutrennen.

Angenommen das Synthesegas besteht in Etwa aus:
35% H2
25% H2O
15% CO2
15% CO
10% CH4

Dabei muss nicht unbedingt das gesamte CH4 abgetrennt werden (das Gas wird sowieso rezirkulierd) aber es sollte eben möglichst kein/wenig der restlichen Gase mit abgetrennt werden (sagen wir CH4 min. 80% im abgetrennten Gasstrom). Erschwerend kommt hinzu, dass dies bei sehr heißen Temperaturen (>600°C) geschen soll. Das sich die Aktivkohle dabei zersetzt soll vorläufig mal keine Rolle spielen (Annahme: die Aktivkohlepackung wird permanent erneuert).


Annahmen (Ohne sonderliche Kentnisse auf dem Gebiet):
- H2O, CO und CO2 diffundieren aufgrund ihrer Polarität (Dipol/Quadrupol) deutlich (?) langsamer durch eine Packung aus Aktivkohle als CH4 und H2
- Und H2 diffundiert aufgrund seiner Größe wiederum deutlich schneller als CH4

Fragen:
a) Sind diese Annahmen richtig?
b) Auch bei entsprechend hohen Temperaturen (spielt da die Polarität noch eine Rolle)?
c) Lässt sich abschätzen wie groß die unterschiede in den Diffusionsgeschwindikeiten sind? Und wie breit diese sich (für den jeweiligen Stoff) verteilt?
d) Sollte es möglich sein über die Ausnutzung dieser unterschiedlichen Diffusionsgesch. eine CH4-Abtrennung zu realisiern?
f) Sollten weitere Bedinungen/Voraussetzungen in diese (stark vereinfachte) Betrachtung mit einbezogen werden?


Vielen herzlichen Dank für Eure Hilfe!!

Beste Grüße,
Tueftler
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Alt 10.01.2014, 09:18   #2   Druckbare Version zeigen
GeorgL Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.904
AW: Abtrennung von Methan aus Syngas mit Aktivkohle

Ob H2 schneller diffundiert, ist zweifelhaft. Da kommt es auf die Details der Hohlraumgestaltung in der Aktivkohle an. Wenn sich der Wasserstoff nämlich wegen der geringeren Größe in mehr/ engere Seitenkanäle der Feststoffstruktur "verirren" kann, kann er auch länger brauchen als das Methan (analoge Phänomene sind aus der Chromatographie bekannt).
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Stichworte
adsorption, aktivkohle, diffusion, gastrennung, methan

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