Durchfluss-NMR-Spektroskopie zur Untersuchung der Speziesverteilung bei Reaktivabsorption von Kohlendioxid in wässrigen Aminlösungen

点击翻译按钮获取中文摘要

Die hochauflösende NMR-Spektroskopie bietet die Möglichkeit, weitgehend störungsfrei Speziesverteilungen in komplexen Mischungen quantitativ zu bestimmen. Durch die Entwicklung der Durchflusstechnik für die NMR-Spektroskopie hat sich der Anwendungsbereich dieser Methode vor kurzem erheblich erweitert. Die sich hier bietenden Möglichkeiten werden im Rahmen verfahrenstechnischer Arbeiten bislang kaum genutzt. Das Vorhaben ist eine Pilotstudie auf diesem Gebiet. Als Beispiel wurde die Bestimmung der Speziesverteilung in kohlendioxidhaltigen, wäßrigen Aminlösungen gewählt, wie sie bei der Abtrennung von Kohlendioxid aus gasförmigen Mischungen durch Reaktivabsorption industriell eingesetzt werden. Die Untersuchungen sollen bei Drücken bis zu 30 bar und Temperaturen bis 120 °C an wäßrigen Lösungen von vier Aminen aus unterschiedlichen Klassen durchgeführt werden. Hierzu wird eine eigens für die Untersuchungen konstruierte Hochdruck-Messzelle online mit einem 400 MHz-NMRSpektrometer gekoppelt. Im ersten Teil des Vorhabens sollen mit dieser Anlage Gleichgewichte in den betrachteten Mischungen untersucht werden, im zweiten Teil auch Reaktionskinetiken. Die Ergebnisse dienen der Quantifizierung der Speziesverteilung in den Mischungen. Sie werden mit Modellvorhersagen aus der Literatur verglichen und zur Weiterentwicklung dieser Modelle verwendet.