View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Ergebnisse und Diskussion
Der Einbau der Membran erfolgte mit dem Träger auf der Feed- und der Aktivierungsschicht
auf der Sweep-Seite. Das Ergebnis der Messung mit Luft als Feed-Gas bei Variation der
Betriebstemperatur ist in Abb. 3.41 dargestellt.
jO2 [ml cm -2 s -1 j ]
O2 [ml cm-2 min-1 ]
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
20μm M20 Träger feed
20μm M30 Träger feed
0,5
20μm M20 Akt Träger feed
20μm M30 Akt Träger feed
0,0
1mm bulk
700 750 800 850 900 950 1000 1050
Temperatur [°C]
Abb. 3.41 Vergleich der Sauerstoffpermeation der Membranverbunde mit und ohne Aktivierungsschicht.
Die Messung erfolgte mit dem Träger auf der Feed- und der aktivierten Oberfläche
auf der Sweep-Seite. Feed-Gas: Luft.
Der Vergleich des aktivierten Membranverbunds mit 20μm Schicht und M20 Träger mit der
nicht aktivierten Membran zeigt nur eine geringe Steigerung der Sauerstoffpermeation. Diese
liegt insbesondere oberhalb von 800°C innerhalb der Unsicherheit des Messverfahrens. Die
maximale Steigerung der Sauerstoffpermeation bei 700°C an 20μm M20 Membranen beträgt
15%. Wie in Kapitel 3.5.3 gezeigt, erfolgt die Limitation für diesen Membrantyp rein durch
den Träger.
Bei M30 Trägern ist die Limitierung durch den Träger weniger stark ausgeprägt. Entsprechend
kann durch die Aktivierung der Membranoberfläche bei 900°C eine Permeationssteigerung
von 33% erreicht werden.
Um Limitationen durch den Träger auszuschalten wurde die aktivierte 20μm M30 Membran
mit dem Träger auf der Feed-Seite mit Sauerstoff angeströmt. Der Vergleich der Sauerstoffpermeation
einer aktivierten und einer 20μm M30 Membran ohne Aktivierung ist in Abhängigkeit
von der scheinbaren Triebkraft in Abb. 3.42 dargestellt.
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