TY - THES

T1 - Experimentelle Validierung einer Versuchsanlage zur Anreicherung von Ammonium

AU - Fialka, Florian

N1 - gesperrt bis 04-11-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Brennstoffzellen werden in Zukunft im Mobilitätsbereich eine wichtige Rolle spielen, da bei der Verwendung von Ammoniak keine CO2-Emissionen entstehen. Das Problem beim Einsatz von Ammoniak liegt jedoch in der Produktion. Bei der Herstellung nach dem Haber-Bosch-Verfahren entstehen große Mengen an CO2-Abgasen. An der Montanuniversität Leoben wurde ein Verfahren zur Rückgewinnung von erneuerbarem Ammoniak aus Abwässern entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss verschiedener Parameter auf die Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung zu ermitteln. Dazu wurden an der Versuchsanlage zwei verschiedene Versuchsreihen mit einer Musterlösung (1000 mg NH4+ L-1) unter Variation des Natriumgehalts sowie der Anzahl der mit Zeolith gefüllten Kolonnen durchgeführt. Durch Zugabe von Natriumchlorid konnten unterschiedliche Konzentrationen an Natrium in den Regenerationslösungen erreicht werden. Dabei wurde mit einer Konzentration von 4,25 g Na+ L-1 gestartet und durch wiederholte Verdopplung auf 34 g Na+ L-1 gesteigert. Es konnte festgestellt werden, dass eine Erhöhung des Natriumgehalts der Regenerationslösung sowohl bei einer Kolonne (ML I 34 = 1532,9 mg NH4+ L-1) als auch bei zwei Kolonnen in Serie (ML II 34 = 1770,9 mg NH4+ L-1) zu einer höheren Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung führt als ohne eine Zugabe Natrium (ML I 0 = 454,4 mg NH4+ L-1; ML II 0 = 194,5 mg NH4+ L-1). Die höchste Ammoniumkonzentration wurde beim Versuch mit zwei Kolonnen jedoch, im Gegensatz zum Versuch mit einer Kolonne (ML I 34), beim ML II 17 (2250,4 mg NH4+ L-1) gemessen.

AB - Brennstoffzellen werden in Zukunft im Mobilitätsbereich eine wichtige Rolle spielen, da bei der Verwendung von Ammoniak keine CO2-Emissionen entstehen. Das Problem beim Einsatz von Ammoniak liegt jedoch in der Produktion. Bei der Herstellung nach dem Haber-Bosch-Verfahren entstehen große Mengen an CO2-Abgasen. An der Montanuniversität Leoben wurde ein Verfahren zur Rückgewinnung von erneuerbarem Ammoniak aus Abwässern entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss verschiedener Parameter auf die Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung zu ermitteln. Dazu wurden an der Versuchsanlage zwei verschiedene Versuchsreihen mit einer Musterlösung (1000 mg NH4+ L-1) unter Variation des Natriumgehalts sowie der Anzahl der mit Zeolith gefüllten Kolonnen durchgeführt. Durch Zugabe von Natriumchlorid konnten unterschiedliche Konzentrationen an Natrium in den Regenerationslösungen erreicht werden. Dabei wurde mit einer Konzentration von 4,25 g Na+ L-1 gestartet und durch wiederholte Verdopplung auf 34 g Na+ L-1 gesteigert. Es konnte festgestellt werden, dass eine Erhöhung des Natriumgehalts der Regenerationslösung sowohl bei einer Kolonne (ML I 34 = 1532,9 mg NH4+ L-1) als auch bei zwei Kolonnen in Serie (ML II 34 = 1770,9 mg NH4+ L-1) zu einer höheren Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung führt als ohne eine Zugabe Natrium (ML I 0 = 454,4 mg NH4+ L-1; ML II 0 = 194,5 mg NH4+ L-1). Die höchste Ammoniumkonzentration wurde beim Versuch mit zwei Kolonnen jedoch, im Gegensatz zum Versuch mit einer Kolonne (ML I 34), beim ML II 17 (2250,4 mg NH4+ L-1) gemessen.

KW - L/Z-ratio

KW - regeneration

KW - NaOH-addition

KW - ammonia fuel cell

KW - regeneration solution

KW - sample solution

KW - loading solution

KW - zeolite

KW - seperation

KW - recovery

KW - ion exchanger

KW - concentration

KW - loading

KW - L/Z-Verhältnis

KW - Regeneration

KW - NaOH-Zugabe

KW - Ammoniak-Brennstoffzelle

KW - Regenerationslösung

KW - Musterlösung

KW - Beladungslösung

KW - Zeolith

KW - Abscheidung

KW - Rückgewinnung

KW - Ionentauscher

KW - Konzentration

KW - Beladung

U2 - 10.34901/mul.pub.2025.048

DO - 10.34901/mul.pub.2025.048

M3 - Masterarbeit

ER -