541273 20260126133120.0 978-3-95806-093-7 URN urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2015-064526 HBZ HT018804882 ISSN 1866-1793 Laufende Nummer 34362 RWTH-2015-06452 German 620 P:(DE-82)569248 Löhken, Katrin 0 Aktivitätsuntersuchungen und Methoden zur Regeneration von Katalysatoren für die autotherme Reformierung von Dieselkraftstoffen Katrin Löhken online, print Activity analyses and regeneration methods for catalysts for the ATR of diesel fuels English Jülich Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek 2015 2016 PUB:(DE-HGF)11 PUB:(DE-HGF) Dissertation / PhD Thesis phd phd PUB:(DE-HGF)3 PUB:(DE-HGF) Book book 2 EndNote Thesis DRIVER doctoralThesis BibTeX PHDTHESIS DataCite Output Types/Dissertation ORCID DISSERTATION Schriften des Forschungszentrums Jülich : Reihe Energie & Umwelt 288 Druckausgabe: 2015. - Onlineausgabe: 2015. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2016 Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2015 Dissertation Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch. Fak04 2015-08-28 Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen, die die molaren Verhältnisse der Reaktanten auf die katalytische Aktivität des jeweiligen Katalysatorsystems haben, wenn die Betriebsparameter schrittweise verändert werden. Die Menge des auf den Oberflächen der Katalysatoren synthetisierten Wasserstoffs variiert mit der Aktivität der Katalysatoren. Sinkt die H2-Konzentration, wird von einer Deaktivierungder Katalysatoren gesprochen und das Katalysatormaterial ist für die autotherme Reformierung ungeeignet. Die hauptsächlichen Deaktivierungsmechanismen sind die Vergiftung, die Ablagerung von Kohlenstoff, eine thermische Degradation, mechanischer Abrieb, Korrosion und Auslaugung. Diese Formen der Deaktivierung können zur gänzlichen Unwirksamkeit des jeweiligen Katalysatorsystems führen. Die Deaktivierung ist ein Ereignis, bei dem sich Struktur und Zustand des Katalysators ändern können. Die erwähnten Mechanismen verringern die auf den Oberflächen katalytisch aktiven Zentren, was zum Aktivitätsverlust führt. Ein ideal aufgebautes Katalysatorsystem besteht aus einem festen oxidischen Trägermaterial – dem Cordierit Mg2Al4Si5O18 und einem Trägeroxid (washcoat) – auf das der Katalysator aufgebracht wird. Das Trägeroxid wird zur Vergrößerung der Oberfläche eigesetzt, so dass der Katalysator besser dispergieren und dadurch aktiviert werden kann. Der Katalysator ist ein Stoff, der die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion erhöht, aber nicht selbst verbraucht wird. Bei den bewährten Katalysatoren handelt es sich nur um Übergangsmetalle mit einer guten Leitfähigkeit, einer hohen Dichte und einem hohen Schmelzpunkt. Als Kraftstoff werden die NExBTL- und Ultimate-Diesel, die unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften besitzen, eingesetzt. Der zur Untersuchung eingesetzte Testreaktor, ein autothermer Reformer, ist so aufgebaut, dass die unterschiedlichen Katalysatorsysteme über einen Flansch schnell zu wechseln sind. Die Proben werden vor und nach dem Einsatz im Teststand analytisch auf die gleiche Weise untersucht, um die frischen und gealterten Katalysatoren zu vergleichen. An der H2-Konzentration kann die Aktivität eines Katalysators im Versuch gezeigt werden. Mit den analytischen Ergebnissen der Vor- und Nachuntersuchungen kann ebenfalls eine Aussage zur Aktivität der Katalysatoren getroffen werden. Sie können mit den Versuchsergebnissen korreliert werden. ger The present study concerns the impacts that the molar ratios of reactants have on the catalytic activity of different catalyst systems while operating parameters are gradually altered. The hydrogen synthesized on the surfaces of catalysts varies with catalyst activity. If the H2 concentration drops, catalyst deactivation occurs, and the catalyst material is unsuitable for autothermal reforming (ATR). The main deactivation mechanisms are poisoning, carbon deposition, thermal degradation, mechanical wear, corrosion, and leaching. These forms of deactivation can cause total inactivity of the relevant catalyst system. Deactivation is a process that can alter the structure and state of the catalyst. The aforementioned mechanisms reduce the number of catalytically active centres on the surfaces, which gives rise to a loss of activity. An ideally designed catalyst system comprises a solid oxide substrate – the cordierite Mg2Al4Si5O18 – and an oxide washcoat upon which the catalyst is deposited. The washcoat enlarges the surface, ensuring better catalyst dispersion and thus activation. The catalyst is an agent that accelerates the chemical reaction but is not actually used up itself. Tried and tested catalysts are simply transition metals with a high conductivity, density, and melting point. As fuel, NExBTL and Ultimate Diesel, which have different chemical and physical properties, are used.The test reactor used in the analysis – an autothermal reformer – is designed so that the different catalyst systems can be exchanged quickly via a flange. Before and after their use in the test rig, the same procedure is used to analyse the samples and thus compare the fresh and aged catalysts. In the tests, the catalyst activity is determined on the basis of the H2 concentration. In addition, the results of the analyses before and after the tests permit conclusions on catalyst activity. These analytical results can then be correlated with the test results. eng Germany Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau Katalysator Katalytische Aktivität Deaktivierungsmechanismen Autotherme Reformierung Dieselkraftstoffe Wasserstoff P:(DE-82)IDM01238 Stolten, Detlef 1 Thesis advisor P:(DE-82)IDM03519 Leitner, Walter 2 Thesis advisor http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.pdf OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.doc restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.docx restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.odt restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.pdf restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.gif?subformat=icon icon OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.jpg?subformat=icon-1440 icon-1440 OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.jpg?subformat=icon-180 icon-180 OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.jpg?subformat=icon-640 icon-640 OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.jpg?subformat=icon-700 icon-700 OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273.pdf?subformat=pdfa pdfa OpenAccess http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.gif?subformat=icon icon restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.jpg?subformat=icon-1440 icon-1440 restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.jpg?subformat=icon-180 icon-180 restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.jpg?subformat=icon-640 icon-640 restricted http://publications.rwth-aachen.de/record/541273/files/541273_source.jpg?subformat=icon-700 icon-700 restricted oai:publications.rwth-aachen.de:541273 dnbdelivery VDB driver urn open_access openaire 2015 StatID:(DE-HGF)0510 StatID OpenAccess I:(DE-82)413010_20140620 413010 Lehrstuhl für Brennstoffzellen (FZ Jülich) 0 FullTexts phd VDB book I:(DE-82)413010_20140620 UNRESTRICTED