Durchführung und Auswertung von Untersuchungen zur membrangestützten Extraktion von Stickstoff aus wässrigen Medien (engl.: Carrying out and evaluating investigations on the membrane-supported extraction of nitrogen from aqueous media)

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitBachelorarbeit

Beitragende

  • Yana Shopova - (Autor:in)

Abstract

Ziel dieser Arbeit ist es, einen Beitrag für die Ermittlung geeigneter keramischer Membranvarianten und grundlegender Parameter für den Betrieb und die Auslegung von Anlagentechnik zur membrangestützten Extraktion zu leisten. Versuche zur Ermittlung der Extraktionsleistung für verschiedene Membranvarianten wurden an einer Pilotanlage durchgeführt. Als Charakteristikum für die Leistung der Membranextraktion wurde die Menge an transferiertem Ammoniak genommen. Diese wurde durch einen experimentell ermittelten Transferkoeffizient ausgedrückt. Die Membranvarianten wurden in Hinblick auf ihre Spezifikationen wie Geometrie, Wandstärke und Aufbau vergleichend bewertet. Weiterhin wurde der Einfluss von Prozessparametern unter\nEinbezug vorheriger Ergebnisse betrachtet. Eine aussagekräftige Interpretation des Vergleichs von Membrangeometrien war möglich mit einem signifikanten Vorteil für das Kapillarbündel, mit denen ein Transferkoeffizient von ca. 0,017 m/h ermittelt wurde. Der Einfluss der Wandstärke konnte entsprechend der Angaben in der Literatur bestätigt werden. Keine eindeutigen Schlüsse konnten für den Einfluss des Membranaufbaus und der Trägercharakteristiken gezogen werden. Entsprechende Vorschläge für weiterführende Forschungsarbeiten werden in der Arbeit genannt.

Aim of the current work was to contribute to determining applicable types of ceramicmembranes as well as fundamental parameters for the operation and design ofmembrane-based extraction systems. Experiments to determine the extractionperformance of different membrane types were conducted by means of a pilot plant.Extraction performance was characterized by the amount of ammonia transferred. Thiswas expressed by an experimentally determined transfer coefficient. The membranetypes were comparatively assessed based on their specifications such as geometry, wallthickness and configuration. Furthermore, the effect of different process parameter wasconsidered taking into account previous experimental results. A robust interpretationcould be made of the comparison between different membrane geometries with asignificant advantage proven for the capillary bundle geometry, for which transfercoefficient of ca. 0,017 m/h was reached. The effect of the wall thickness was confirmedin agreement with indications in the literature. No definitive conclusions could be drawnfor the effects of the membrane structure and the support characteristics. Suggestionsfor further research were made respectively.

Details

OriginalspracheDeutsch
QualifizierungsstufeBachelor of Science
Gradverleihende Hochschule
Betreuer:in / Berater:in
Datum der Verteidigung (Datum der Urkunde)29 Sept. 2021
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021
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Schlagworte

Forschungsprofillinien der TU Dresden

Fächergruppen, Lehr- und Forschungsbereiche, Fachgebiete nach Destatis

Schlagwörter

  • gasdurchlässige keramische Membranen, Membranextraktion, Stickstoffrückgewinnung, Membraneigenschaften, Geometrie, Aufbau, Strömungszustand, Pilotanlage, Transferkoeffizient, gas-permeable ceramic membranes, membrane extraction, nitrogen recovery, membrane characteristics, geometry, configuration, state of flow, pilot plant, transfer coefficient