FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KERAMISCHE TECHNOLOGIEN UND SYSTEME IKTS MIKROWELLENBEHEIZTE KATALYTISCHE REAKTOREN Aufgrund ihrer hochporösen Struktur und großen geometrischen Oberfläche sowie ihres guten Durchströmungsverhaltens eig- nen sich offenzellige Schaumkeramiken hervorragend für die Verwendung als struk- turierte Katalysatorträger in heterogen katalysierten Gasreaktionen. Durch eine Mikrowellenbeheizung von Reaktoren lässt sich gegenüber klassischen Beheizungs- methoden ein optimiertes Wärmemanage- ment bei Reaktionen mit diskontinuierli- chen Gaszusammensetzungen oder starken Schwankungen der Gastemperatur errei- chen. Dabei sind die dielektrischen Eigen- schaften der Katalysatoren entscheidend für den Eintrag und die Eindringtiefe der Mikrowellenenergie in den Reaktor. Das Spektrum der am Fraunhofer IKTS ent- wickelten offenzelligen Schaumkeramiken reicht von stark mikrowellenabsorbierenden Keramiken aus SiC bis zu mikrowellentrans- parenten Oxid- und Silikatkeramiken. Durch Kombination unterschiedlicher Materialien gelingt die gezielte Einstellung der dielektri- schen Eigenschaften von Katalysatoren für eine homogene Reaktorbeheizung mittels Mikrowellenstrahlung. Tests in der CO/HC- Oxidation bzw. DeNOx-SCR-Reaktion bele- gen die hohe Dynamik der Mikrowellen- beheizung von Reaktoren, die innerhalb weniger Sekunden nahezu vollständige Reaktionsumsätze ermöglicht. Leistungsangebot - Entwicklung und Charakterisierung von strukturierten keramischen Katalysato- ren mit gezielt eingestellten dielektri- schen Eigenschaften - Prüfstandsuntersuchungen zur Validie- rung des Mikrowellenverhaltens von Katalysatoren in heterogenen Gasreak- tionen - Auslegung und Entwicklung von mikro- wellenbeheizten Reaktoren in Koopera- tion mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Winterbergstraße 28 01277 Dresden Ansprechpartner Dr. Uwe Petasch Telefon 0351 2553-7616 [email protected]Dipl.-Krist. Jörg Adler Telefon 0351 2553-7515 [email protected]www.ikts.fraunhofer.de 1 Reaktionsrohr mit Schaumkeramik- Katalysator (Quelle: Fraunhofer ICT). 2 Temperaturverteilung im Mikrowellen- reaktor (Quelle: Fraunhofer ICT). 3 Mikrowellenbeheizbare Schaumkeramik mit katalytischer Funktionalisierung. 4 Mikrowellenreaktor. 5 Modellgasprüfstand zur Aktivitätsunter- suchung von Abgaskatalysatoren. 2 1 3
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MIKROWELLENBEHEIZ TE KATALYTISCHE REAKTOREN...2018/06/04 · MIKROWELLENBEHEIZ TE KATALYTISCHE REAKTOREN Aufgrund ihrer hochporösen Struktur und großen geometrischen Oberfläche
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