Adsorptive gas dehydration with supported ionic liquids

负载型离子液体吸附气体脱水

基本信息

项目摘要

In the course of the DFG-project, which was completed in November 2015, ionic liquids (ILs) have been successfully studied with regard to their use for drying of gases by absorption (gas scrubbing). As a result, it has been found that the IL [EMIM][MeSO3] is a suitable alternative to triethyleneglycol (TEG) currently used for industrial gas drying and surpasses the TEG in important performance features: The required height of the adsorption column is lower compared to TEG; losses due to evaporation in the regeneration step are avoided because of its very low vapor pressure and the much lower regeneration temperatures needed; furthermore its stability against oxidation enables regeneration of the IL with air as stripping agent; in contrast, TEG is sensitive to oxygen. Based on these results first measurements with supported ionic liquid ([EMIM][MeSO3] on silica) have shown that such a system can be also used for gas drying. A main advantage is the much lower regeneration temperature compared to commonly used adsorption agents such as silica gel or zeolites. Within the applied new research project (application for continuation of funding), this research on supported ILs for gas drying should be continued in order to get a better and deeper insight into the new adsorption system. (Remark: Strictly speaking, steam is absorbed in the ionic liquid, which is supported on porous solid; nevertheless, the term adsorption is used here, because parallel to the absorption in the IL a real adsorption may also take place on the solid support and the process is conducted in a fixed bed typically for adsorption.) In addition to the already (partly) characterized IL [EMIM][MeSO3], two other promising ionic liquids, [EMIM][acetate] and [EMIM][Cl], are of interest for detailed investigation. At first, the focus lies on the determination of the important physicochemical data for gas drying (activity coefficient of H2O, vapor pressure) of the remaining two ILs; in addition, systematic measurements with regard to the thermodynamics of H2O-adsorption (adsorption isotherms) have to be conducted. Based on these measurements, the decision will be made which combination of IL and porous support is the best for further studies in a fixed-bed adsorber. Thereby, the pore filling degree as well as the particle size has to be varied in order to determine the influence of mass transfer (pore diffusion) on the kinetics of adsorption. This will be experimentally explored by the analysis of breakthrough curves and the height of the transfer zone, respectively. Along with these experiments, modelling of the adsorption process in the fixed-bed is crucial, on both the level of a single particle as well as the entire fixed-bed. Therefore, the differential equations considering the processes in a single particle (diffusion, adsorption) and in a fixed-bed have to be solved; by comparison of the data gained in the simulations with the experimental data, the adsorber model can be proven.
在 2015 年 11 月完成的 DFG 项目过程中,离子液体 (IL) 已成功研究用于通过吸收(气体洗涤)干燥气体。结果发现,IL [EMIM][MeSO3] 是目前用于工业气体干燥的三甘醇 (TEG) 的合适替代品,并且在重要性能特征上超越了 TEG: 与 TEG 相比,吸附塔所需的高度较低;由于其蒸气压非常低且所需的再生温度低得多,因此避免了再生步骤中因蒸发而造成的损失;此外,其抗氧化稳定性使得离子液体能够以空气作为汽提剂再生;相反,TEG 对氧敏感。基于这些结果,使用负载型离子液体(二氧化硅上的[EMIM][MeSO3])进行的首次测量表明,此类系统也可用于气体干燥。与常用的吸附剂(例如硅胶或沸石)相比,主要优点是再生温度低得多。在所申请的新研究项目(申请继续资助)中,应继续进行气体干燥用支持离子液体的研究,以便更好、更深入地了解新的吸附系统。 (备注:严格来说,蒸汽被吸收在支撑在多孔固体上的离子液体中;然而,这里使用术语吸附,因为与离子液体中的吸收平行,真正的吸附也可能发生在固体支撑物上,并且该过程通常在固定床中进行,用于吸附。)除了已经(部分)表征的离子液体 [EMIM][MeSO3] 之外,另外两种有前途的离子液体 液体,[EMIM][乙酸盐]和[EMIM][Cl],值得详细研究。首先重点确定其余两种离子液体的气体干燥重要理化数据(H2O活度系数、蒸气压);此外,还必须对 H2O 吸附热力学(吸附等温线)进行系统测量。根据这些测量结果,将决定哪种离子液体和多孔载体的组合最适合固定床吸附器的进一步研究。因此,必须改变孔填充度和颗粒尺寸,以确定传质(孔扩散)对吸附动力学的影响。这将通过分别分析突破曲线和转移区的高度进行实验探索。除了这些实验之外,固定床中吸附过程的建模也至关重要,无论是在单个颗粒还是整个固定床的水平上。因此,必须求解考虑单个颗粒(扩散、吸附)和固定床中过程的微分方程;通过将模拟中获得的数据与实验数据进行比较,可以证明吸附器模型。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evaporation and Decomposition Behavior of Pure and Supported Ionic Liquids under Thermal Stress
  • DOI:
    10.1002/cite.201400139
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Florian Heym;W. Korth;Johannes Thiessen;C. Kern;A. Jess
  • 通讯作者:
    Florian Heym;W. Korth;Johannes Thiessen;C. Kern;A. Jess
Gas Drying Using Supported Ionic Liquids
使用负载型离子液体进行气体干燥
Gas dehydration using the ionic liquid [EMIM][MeSO3] supported on silica gel – Structural and water vapor sorption properties
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2020.124689
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Florian Radakovitsch;A. Jess
  • 通讯作者:
    Florian Radakovitsch;A. Jess
Determination of vapor pressure and thermal decomposition using thermogravimetrical analysis
  • DOI:
    10.1016/j.tca.2015.03.020
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Florian Heym;W. Korth;B. Etzold;C. Kern;A. Jess
  • 通讯作者:
    Florian Heym;W. Korth;B. Etzold;C. Kern;A. Jess
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Andreas Jess其他文献

Professor Dr.-Ing. Andreas Jess的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Andreas Jess', 18)}}的其他基金

Structure and kinetics of iron-catalysts in the initial phase of the Fischer-Tropsch synthesis: Combination of Operando-XRD and studies in a fixed-bed reactor
费托合成初始阶段铁催化剂的结构和动力学:操作 XRD 与固定床反应器研究的结合
  • 批准号:
    412867760
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
A novel method to determine the adsorption of water vapor on porous solids and supported ionic liquids by electrical sensors
一种通过电传感器测定多孔固体和负载离子液体上水蒸气吸附的新方法
  • 批准号:
    274325164
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Reaktionskinetische und reaktionstechnische Untersuchungen zur Alkylierung von C4-Kohlenwasserstoffen unter Verwendung ionischer Flüssigkeiten als Katalysatoren
离子液体催化剂C4烃烷基化反应动力学及反应工程研究
  • 批准号:
    163863381
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Direkte Bestimmung von Koks- und Schwefeldepositen auf festen Katalysatoren durch elektrische Sensoren
使用电传感器直接测定固体催化剂上的焦炭和硫沉积物
  • 批准号:
    24900170
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Oszillatorische Bewegung der Flüssigkeit in Katalysatorporen in mehrphasigen Reaktionen: Untersuchungen mit NMR-Methoden und Methoden der chemischen Reaktionstechnik
多相反应中催化剂孔内液体的振荡运动:使用NMR方法和化学反应工程方法进行研究
  • 批准号:
    24716126
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Determination of kinetic data and improvement of heterogeneous catalyzed gas/liquid-reactions - investigations with model reactions from refinery and petrochemical processes
动力学数据的确定和多相催化气/液反应的改进 - 对炼油厂和石化过程的模型反应进行研究
  • 批准号:
    5253592
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Untersuchungen zur Reaktionskinetik und Reaktionstechnik der Erzeugung von Olefinen durch oxidative katalytische Dehydrierung von Paraffinen
石蜡氧化催化脱氢制烯烃反应动力学及反应技术研究
  • 批准号:
    5181070
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Operando monitoring of Supported Ionic Liquid Phase (SILP) catalysts by microwave-based methods exemplarily investigated for the water gas shift reaction
通过基于微波的方法对负载型离子液体相 (SILP) 催化剂进行操作监测,对水煤气变换反应进行了示例性研究
  • 批准号:
    522590549
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Accumulation of liquid hydrocarbons during Fischer-Tropsch fixed-bed synthesis and process optimization based on periodical pore filling and pore draining
费托固定床合成过程中液态烃的积累及基于周期性孔隙充排的工艺优化
  • 批准号:
    318313257
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

LncRNA GAS5竞争性结合外泌体miR-21-5p靶向TNFAIP3调控巨噬细胞极化促进肩袖腱骨界面修复作用的机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80589
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
内源性SO2通过抑制DNMT1甲基化LncRNA GAS5拮抗硫酸吲哚酚诱发的心肌细胞焦亡及心肌纤维化
  • 批准号:
    2025JJ50606
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
骨肉瘤干细胞通过分泌GAS6诱导肌成纤 维细胞促进免疫逃逸的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
lncRNA Gas5调控M1巨噬细胞极化在糖尿病肾病肾纤维化中的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
LncRNA GAS5竞争性结合miR-21/PTEN轴靶向乳酸脱氢酶调控子宫内膜异位症糖酵解
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
LncRNA GAS5调控RUNX3/CD80/CD28轴促进甲状腺癌免疫激活的分子机制研究
  • 批准号:
    2025JJ70535
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ESM1抑制GAS5影响PTEN/PI3K/Akt信号通路促进卵巢癌细胞顺铂耐药
  • 批准号:
    2025JJ50543
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于TAZ/miR-942-3P/GAS1通路探讨补肾活血方介导子宫内膜上皮细胞糖代谢重编程对宫腔粘连的作用机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80912
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Gas6/Axl信号轴调控铁死亡探索bFGF@adExos/GelMA复合水凝胶促脊髓损伤修复的研究
  • 批准号:
    MS25H090029
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
cGAS-STING阻断联合功能化纳米酶催化策略在逆转脓毒血症相关性 急性肺损伤的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Biofiltration for benzene removal from glycol dehydration waste gas
生物过滤去除乙二醇脱水废气中的苯
  • 批准号:
    312518-2009
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biofiltration for benzene removal from glycol dehydration waste gas
生物过滤去除乙二醇脱水废气中的苯
  • 批准号:
    312518-2009
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biofiltration for benzene removal from glycol dehydration waste gas
生物过滤去除乙二醇脱水废气中的苯
  • 批准号:
    312518-2009
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Application of ionic liquids for natural gas dehydration and sweetening
离子液体在天然气脱水脱硫中的应用
  • 批准号:
    355390-2008
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biofiltration for benzene removal from glycol dehydration waste gas
生物过滤去除乙二醇脱水废气中的苯
  • 批准号:
    312518-2009
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biofiltration for benzene removal from glycol dehydration waste gas
生物过滤去除乙二醇脱水废气中的苯
  • 批准号:
    312518-2009
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Application of ionic liquids for natural gas dehydration and sweetening
离子液体在天然气脱水脱硫中的应用
  • 批准号:
    355390-2008
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The Role of the Spleen in the Febrile Reponse
脾在退热中的作用
  • 批准号:
    7451528
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Application of ionic liquids for natural gas dehydration and sweetening
离子液体在天然气脱水脱硫中的应用
  • 批准号:
    355390-2008
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Study on the initial states of the solar system by measuring microdistribution of noble gases in meteorites
通过测量陨石中稀有气体的微观分布研究太阳系的初始状态
  • 批准号:
    09304055
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了