Transportmechanismen bei der Sorption von Gasen in polymeren Festkörpern
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Mittelpunkt des Vorhabens stand die Untersuchung der Sorption von Gasgemischen in Polymere und die damit einhergehende Quellung. Die Quellung von Polymeren ist nicht nur temperatur- und druckabhängig, sondern auch von mechanischen Kräften beeinflusst. Um eine Vorhersage für den Betriebszustand zu treffen, ist die Einbausituation experimentell zu berücksichtigen. Dies ist insbesondere bei Dichtungswerkstoffen entscheidend, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten. Die Löslichkeit ist ebenfalls druck- und temperaturabhängig. Der Diffusionskoeffizient wird hauptsächlich von der Temperatur und dem polymeren Festkörper und weniger von dem Druck und dem eingesetzten Gas bestimmt. Die Löslichkeit der Gase CO 2 und H 2 S liegt etwa eine Größenordnung über den Werten von N 2 und CH 4 . Die Löslichkeit der Gemische CO 2 / N 2 und CO 2 / CH 4 kann mittels der Fugazität von CO 2 vorherbestimmt werden. Die im Zusammenhang mit Elastomeren unter dem Begriff der „explosiven Dekompression“ bekannten Vorgänge nach der Druckentlastung sind auf den Druckgradienten zurückzuführen. Eine isobare Desorption verläuft ohne die bekannten Schadensbilder.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Diffusion von Gasen und Gasgemischen in Polymere unter hohen Drücken, Chem. Ing. Tech. 81(10), 2009
H. Heinrich, P. Jaeger, R. Eggers
