@phdthesis{Krautwald2009, author = {Krautwald, Judith}, title = {Entwicklung eines Thermogravimetrie-Reaktors zur simultanen Untersuchung von Reaktion und Desaktivierung heterogener Katalysatoren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-15262}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2009}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung eines „Thermogravimetrie-Reaktors", der als einfacher Ersatz f{\"u}r das Standardprobengef{\"a}ß eine Zwangsdurchstr{\"o}mung in konventionellen Thermowaagen erlaubt. Die Vorteile gegen{\"u}ber der Standardkonfiguration einer konventionellen Thermowaage werden anhand eines praktischen Beispieles, der Dehydrierung von Ethanol, aufgezeigt. Die Thermogravimetrie ist hervorragend zur kinetischen Untersuchung heterogen katalysierter Reaktionen geeignet, deren Desaktivierung mit einer {\"A}nderung der Katalysatormasse einhergeht (z.B. Verkokung). W{\"a}hrend sich die Kinetik der Gasphasenreaktion aus der kontinuierlichen Analyse der Gasphase ermitteln l{\"a}sst, folgt die Desaktivierungsgeschwindigkeit in solchen F{\"a}llen unmittelbar aus der zeitlichen {\"A}nderung der Katalysatormasse. Reaktion und Desaktivierung sind somit simultan und unter Reaktionsbedingungen untersuchbar. Trotz ihrer hohen Attraktivit{\"a}t f{\"u}r die Heterogene Katalyse werden konventionelle Thermowaagen f{\"u}r reaktionskinetische Untersuchungen bisher nur im geringen Umfang eingesetzt. In den meisten F{\"a}llen f{\"u}hren ung{\"u}nstige Str{\"o}mungsverh{\"a}ltnisse zum Auftreten einer Stofftransportlimitierung, wodurch die ermittelte Kinetik nicht oder nur bedingt auf andere Reaktoren {\"u}bertragbar w{\"a}re. Bei einem neueren Modell wird sich der Vorteil der Zwangsdurchstr{\"o}mung durch hohe Wartungs- und Investitionskosten erkauft. Demgegen{\"u}ber sind konventionelle Thermowaagen vergleichsweise g{\"u}nstig und genießen {\"u}berdies eine sehr weite Verbreitung. Gel{\"a}nge die Realisierung einer Zwangsdurchstr{\"o}mung in einer konventionellen Thermowaage, w{\"u}rde deren Flexibilit{\"a}t f{\"u}r reaktionskinetische Untersuchungen erheblich erweitert. Bliebe das Grundsystem hierbei erhalten, st{\"u}nde zugleich eine {\"a}ußerst preisg{\"u}nstige Alternative zur Verf{\"u}gung. Dadurch ließen sich an der Probe eindeutige Str{\"o}mungsverh{\"a}ltnisse einstellen, wodurch das Anwendungsgebiet der weit verbreiteten Grundsysteme f{\"u}r reaktionskinetische Untersuchungen in einfacher Weise erheblich erweitert w{\"u}rde. Das war die Motivation f{\"u}r die vorliegende Arbeit.}, subject = {Thermogravimetrie; Numerische Str{\"o}mungssimulation; Chemischer Reaktor; Heterogene Reaktion; Thermogravimetrie-Reaktor; Numerische Str{\"o}mungssimulation; Naphthalinsublimation; Dehydrierung von Ethanol; Katalysatorverkokung; Thermogravimetry reactor; Computational fluid dynamics; Sublimation of naphthalene; Dehydrogenation of ethanol; Catalyst coking}, language = {de} }