Laserspektroskopische Untersuchung der Entstehung und des Umsatzes der Isocyansäure während der Nachbehandlung von Verbrennungsabgasen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Bestimmung von absoluten HNCO-Konzentrationen in Hochtemperaturprozessen erfordert eine deutlich fortschrittlichere Diagnostik als es mit konventionellen FTIR-Systemen realisierbar ist. Im Rahmen dieses Projektes wurde daher die Nutzung der Laserabsorptionsspektroskopie auf Basis der TDLAS als zukünftiges Werkzeug für die HNCO-Diagnostik in technischen Systemen vorgeschlagen und die Grundlagen für die Anwendung von TDLAS gelegt. Für die Erweiterung der molekülspektroskopischen Basisdaten wurde ein neuer Versuchsstand entworfen, aufgebaut, charakterisiert und für die akkurate Präparation von HNCO unter Prozessbedingungen genutzt. Der Prüfstand wurde an die Messtechnik (FTIR und TDL-Spektrometer) angebunden, um hintergrundfrei die Referenzspektren von HNCO bei verschiedenen Temperaturen, Drücken, HNCO- und Wasserkonzentrationen zu erfassen. Diese Spektren wurden dann genutzt, um mittels IHM die Linienflächen von HNCO im für TDLAS selektierten Spektralbereich (3319,6 cm^-1) zu extrahieren und diese den aus den Versuchsstandeinstellungen ermittelten Temperaturen, Drücken und absoluten HNCO-Konzentrationen zuzuordnen. Damit ist nun eine zeitlich hochaufgelöste (kHz), quantitative Bestimmung von HNCO unter relevanten Prozessbedingungen möglich (Unsicherheit von 10 ppm∙m).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Development of a LASER based insitu HNCO detection system for SCR systems”, Gordon Research Conference - Laser Diagnostics in Energy and Combustion Science, 23-28 June 2019, Les Diablerets, CH
Luigi Biondo, Hardy Hamel, Philipp Hönig, Joanna J. Mikolei, Steven Wagner
