Katalytische Schwämme zur Gasumsetzung in Gas-Partikel-Filtern

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Katalytische Schwämme erscheinen wegen ihrer hohen Porosität und guten Gas-Quereinmischung geeignet, das Innenvolumen von Gas-Partikel-Filterelementen für Gasumsetzungen zu nutzen. Praktischer Vorteil wäre die Vermeidung eines zusätzlichen katalytischen Reaktors hinter einer Gas-Partikel-Filtration, zum Beispiel bei der Reinigung von Abgasen. Als Freiheitsgrade genutzt werden können im Einzelfall u.a. die chemische Modifizierbarkeit der Schwämme, Porosität, Porendichte, katalytisch wirksame Schichtdicken. Das Vorhaben soll mit reaktionskinetisch bekannten Modellreaktionen diese spezielle Anwendung katalytischer Schwämme in Gas-Partikel-Filtern reaktionstechnisch charakterisieren und die Potentiale ermitteln. Als Modellreaktionen dienen die NO-Reduktion mit NH3 und die Oxidation von flüchtigen organischen Komponenten (VOC). Die geplanten Arbeiten sollen experimentelle Untersuchungen im Labormaßstab und mathematische Modellierungsstudien umfassen. Auf der Basis der eigenen experimentellen Ergebnisse sollen die Vorgänge im katalytischen Schwamm durch eine Kombination von Modellen für a) die chemische Kinetik und b) das Rückvermischungs- und Verweilzeitverhalten des Gases im Schwamm beschrieben werden.