Untersuchung von Aminozuckern als Lösungsmittel zur CO2-Abscheidung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Dieses Forschungsprojekt zielte darauf ab, die potenzielle Verwendung von zwei Aminozuckern, Glucosamin (GlcN) und N-Acetylglucosamin (NAG), als Lösungsmittel zur CO2-Absorption zu untersuchen. Die Vorteile der Verwendung dieser Aminozucker liegen in ihrem natürlichen Vorkommen, ihrer biologischen Abbaubarkeit und ihren besseren chemischen Risiko- und Sicherheitseigenschaften im Vergleich zu konventionellen Absorbentien wie Alkanolaminen. Zur Bewertung des potentiellen Einsatzes neuer Lösungsmittel wurde ein rate-based Modell einer Absorptionskolonne erstellt und unter Verwendung von Aspen Custom Modeler® (ACM) gelöst. Eine Literaturrecherche ergab, dass nur wenige Informationen über Aminozucker verfügbar sind. Daher wurden die fehlenden thermodynamischen und Gleichgewichtsdaten für die Aminozucker/CO2-Systeme experimentell ermittelt. In der ersten experimentellen Studie zum Phasengleichgewicht hat sich herausgestellt, dass NAG eine vergleichbare CO2-Absorptionskapazität wie reines Wasser aufweist. Dies deutet darauf hin, dass nur eine physikalische Absorption ohne chemische Reaktion zwischen NAG und CO2 stattfindet. Glucosamin zeigte im Gegenteil eine vielversprechende Kapazität und wurde daher in die Aspen Properties® Datenbank implementiert, um ein Stoffeigenschaftenpaket für die weitere Verwendung in ACM zu erstellen. GlcN wurde zudem experimentell in einer Pilotanlage zur CO2-Absorption untersucht, um die notwendigen Messdaten für die Validierung des rate-based Modells zu generieren. Die Genauigkeit des thermodynamischen Modells und des rate-based Modells wurde durch Vergleich der experimentellen und numerischen Ergebnisse verifiziert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Wässrige Aminozuckerlösungen als neue Lösungsmittel zur CO2-Abscheidung, in: Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Hochdruckverfahrenstechnik, 2022
Hami Dindar, E. Baumhögger, N. Lutters & E. Kenig
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Wässrige Glucosaminlösung als neues Lösungsmittel zur CO2-Abscheidung in: Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Adsoprtion, 2023
Hami Dindar, N. Lutters & E. Kenig
