View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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Grundlagen und theoretische Methoden<br />
spielhaft können Wirbelströmungen an der Membranoberfläche genannt werden. Hierbei<br />
zirkuliert das oberflächennahe Gas ohne nennenswerten Gasaustausch und reduziert somit<br />
die aktive Membranfläche.<br />
Weiterhin beeinflusst die Art der Membranüberströmung den Sauerstoffpartialdruck an der<br />
Membranoberfläche. Beim Überströmen mit einem sauerstoffreichen/-armen Gas nimmt der<br />
Sauerstoffpartialdruck mit der Weglänge entlang der Membran ab/zu. Hierdurch ändert sich<br />
das Konzentrationsprofil der Strömung entlang der Membran und somit auch die Sauerstoffpermeation<br />
entlang der Weglänge.<br />
18<br />
p�O<br />
2<br />
Bulk-Zone<br />
Sauerstoffzufuhr Sauerstoffabtransport<br />
Grenzflächen-Zone<br />
p�� O2<br />
Verlauf des chemischen Potenzials mit<br />
Konzentrationspolarisation in der Gasphase<br />
Verlauf des chemischen Potenzials ohne<br />
Konzentrationspolarisation in der Gasphase<br />
Abb. 2.12 Verlauf des chemischen Potenzials unter Einbeziehung von Konzentrationspolarisationen<br />
in der Gasphase.<br />
Konzentrationspolarisationen in der Gasphase konnten durch Sauerstoffpermeationsmessungen<br />
mit variablen Sweep-Gas Volumenströmen nachgewiesen werden [BETZ10a]. Dieser<br />
Effekt wurde ebenfalls durch Ghadimi et.al. bei Variation des Anströmungsvolumenstroms<br />
auf der Feed-Seite der Membran beobachtet [GHAD10].
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