Direkte Bestimmung von Koks- und Schwefeldepositen auf festen Katalysatoren durch elektrische Sensoren

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Die Aktivität bzw. die Desaktivierung heterogener Katalysatoren wird wesentlich mitbestimmt durch die Bildung von Koksdepositen. Im Projekt sollen Untersuchungen zum Einsatz elektrischer Sensoren durchgeführt werden, mit deren Hilfe der Verkokungsgrad direkt bestimmt werden kann. Messgröße ist der komplexe Wechselstromwiderstand von Katalysatorpartikeln, der über an das Einzelkorn fest angebrachte elektrische Kontakte abgegriffen wird. Vorversuche zeigen, dass dieser Ansatz vielversprechend ist, da der Widerstand eines Partikels stark vom Koksgehalt abhängt. Ein Al2O3-Katalysator soll als Modellsystem eingesetzt werden. Zur Herstellung gezielt ver- und entkokter Katalysatorchargen bzw. für die Sensorkalibration sollen ein Festbettreaktor und eine Magnetschwebewaage eingesetzt werden. Im Idealfall könnte die Desaktivierung und Regeneration (Koksabbrand) direkt, apparativ einfach und bei Reaktionsbedingungen verfolgt werden. Beim Einsatz mehrerer Sensoren wäre dies nicht nur zeit- sondern auch ortsaufgelöst möglich, so etwa axial im Festbett. Da vermutlich nicht nur die Koksbeladung das Sensorsignal beeinflusst, sollen auch eventuelle Störgrößen (Schwefel- und Stickstoffverbindungen, radial ungleichmäßige Kohlenstoffverteilung im Katalysatorpartikel) auf das Sensorsignal studiert werden.