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Versuch 2: Adsorption eines Mehrkomponentengemisches

Aufgabe beim Versuch 2

Im nachfolgenden Versuch soll die Adsorption von Methan und Kohlendioxid aus einem Gemisch mit Stickstoff bei einem Systemdruck von 1,2 · 10 5 Pa oder 8,0 · 10 5 Pa durchgeführt werden.

Es sind für zwei Temperaturen und zwei Druckeinstellungen die Versuchsdaten aufzunehmen, um die Abhängigkeit des Adsorptionsverhaltens von der Systemtemperatur und dem Systemdruck zu ermitteln.

Anhand der aufgenommenen Daten sollen die Durchbruchskurve konstruiert und die Werte für

  • die Durchbruchsbeladung,
  • die Sättigungsbeladung und
  • die Länge der Adsorptionszone

berechnet werden.

Ferner ist das Temperaturprofil und die Massebilanzierung (Vergleich der Gasflüsse am Systemeingang und -ausgang) während des Adsorptionsvorganges zu interpretieren. Abschließend sind die Ergebnisse zu diskutieren.

Variable Versuchsparameter

Es werden folgende Parametereinstellungen vorgeschlagen:

  • Volumenstrom Stickstoff: 200 ml/min,
  • Volumenstrom Methan: 100 ml/min und
  • Volumenstrom Kohlendioxid: 100 ml/min.

Hieraus folgt ein Gesamtvolumenstrom von 400 ml/min mit einer Zusammensetzung von:

  • Stickstoff: 50 Vol.%Methan: 25 Vol.%Kohlendioxid: 25 Vol.%

Versuchstemperaturen und Druckeinstellungen

Reaktortemperatur für Versuch 2.1: 30 °C (303,2 K)

Reaktortemperatur für Versuch 2.2: 80 °C (353,2 K)

Druckeinstellungen: 1200 hPa oder 8000 hPa

Anlagenspezifische Parameter

  • Masse des Adsorbens: 32 g
  • Schütthöhe des Adsorbens: 17 cm
  • Totvolumen der Anlage: 110 cm3
  • Systemdruck der Anlage: Der Wert kann aus dem Fließbild entnommen werden.

Die vorgeschlagene Zeit zur Reservierung der Versuchsanlage beträgt 120 Minuten.

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