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QUARREE 100 / Operando MRI Messungen

Untersuchungen von heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen mit NMR-Methoden

Heterogen katalysierte Gasphasenreaktionen werden sowohl durch die Oberflächenaktivität des Katalysators als auch durch den Wärme- und Stofftransport der makroskopischen Katalysatorstruktur beeinflusst. Um diese Wechselwirkung zu beschreiben braucht es sowohl Modellierungsansätze als auch Simulationsrechnungen. Diese ortsauflösenden Modelle werden durch in-situ Messungen von lokalen Gaszusammensetzungen validiert. Zu diesem Zweck entwickeln wir nuclear magnetic resonance (NMR) Methoden, die geeignet sind, Gaszusammensetzungen nicht invasiv und innerhalb optisch unzugänglicher Reaktionssysteme zu bestimmen. So können wir in-situ gemessene räumlich und zeitlich aufgelöste Verteilungen der Gaszusammensetzungen auch unter Reaktionsbedingungen bestimmen. 

QUARREE100

Im Rahmen des Projekts QUARREE100 entwickeln wir einen hocheffizienten und flexiblen Fischer-Tropsch (FT) Reaktor zur Erzeugung erneuerbarer Kraftstoffe. Regenerativ erzeugte Kraftstoffe ermöglichen den klimaneutralen Betrieb von Nutzfahrzeugen in der aktuellen Zeit, die ohne kohlenstoffbasierte Energieträger nicht auskommt. Eine flexible Fahrweise von FT Reaktoren ist ein wichtiger Baustein um der dynamischen Einspeisungen der erneuerbaren Energien ins Stromnetz zu begegnen. Aus diesem Grund soll der Einfluss von Fluktuationen des Eingangsstroms auf die FT-Synthese untersucht werden. 
Durch den Einsatz von optimierten operando-MRI Methoden wird außerdem der Flüssigkeitstransport im Reaktor untersucht. So soll der Wärme-, Stoff- und Impulstransport intensiviert werden, um eine effizientere Kraftstoffproduktion zu ermöglichen.

Außerdem unterstützen wir die Entwicklung einer Tankstelle der Zukunft.

Relevante Publikationen (Operando MRI)

Ulpts et al. (2015), Applied Catalysis A 502, 340–349. http://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.06.011
Ulpts et al. (2016), Catal Today 273, 91–98. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2016.02.062
Ulpts et al. (2018). Catal Today 310176–186. http://doi.org/10.1016/j.cattod.2017.05.009
Jürgen Ulpts Doktorarbeit

Kontakt:

Ridder, Harm, M. Sc.
Raum UFT 2050
Tel. 0421- 218 - 63370

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Weitere Infos

BMWi/BMBF-Projekt QUARREE100:
https://quarree100.de

Aktualisiert von: Harm Ridder