Mainz, Universiẗat, Diss., 2003.

Freiburg (Breisgau), Universiẗat, Diss., 2003. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2002.

Techn. Univ., Diss., 2009--München.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist der Einsatz von katalytisch beschichteten Wandreaktoren für die Herstellung großtonnagiger Produkte in der chemischen Industrie untersucht worden. Gegenstand der Bewertung waren die Propenoxidbildung aus Propen und Wasserstoffperoxid in der Gasphase sowie die Vinylacetatbildung aus Essigsäure und Ethen in Gegenwart von Sauerstoff. Hierzu wurden Diffusionskoeffizienten für die Diffusion der Gaskomponenten durch präparierte Katalysatorschichten untersucht und mit ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten Stofftransportlimitierungen für die Reaktionen abgeschätzt. Auch Wärmetransportlimitierungen wurden durch Ermittlung von Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten der Schichten bestimmt. Ein Vergleich mit einem Rohrbündelreaktor ergab eine Vergleichbarkeit des Katalysatorvolumens bezogen auf das Reaktorvolumen für Schichtdicken in einer Größenordnung von 500 µm. Diese Schichtdicken liegen für mittelschnelle Reaktionen außerhalb der Stofftransportlimitierung und ermöglichen damit den Einsatz von Wandreaktoren mit deutlich limitierter Temperaturüberhöhung im Katalysator. Der Einsatz wird allerdings durch Schwierigkeiten hinsichtlich der Katalysatoreinbringung und der Wiedergewinnung sowie der Erhöhung der Katalysatormenge im Reaktor begrenzt.

As far as the replacement of fossil fuels with more environmentally friendly options is concerned, hydrogen is considered as the most promising source of energy. Currently, hydrogen is mainly produced through the method of methane reforming. This method requires the utilisation of catalysts made of precious metals. This master's degree thesis therefore investigates perovskite materials SmCoO3, Sm0,8Ca0,2CoO2,9, SmCo0,8Al0,2O3 and Sm0,8Ca0,2Co0,8Al0,2O2,9, which could be utilised as catalysts in the production of hydrogen by methane reforming. Methane reformation occurs on the surface of a catalyst. Therefore, it is desirable to ensure that the specific surface area of a catalyst material is as large as possible. For that reason, the aforementioned perovskite materials were prepared by two sol-gel methods, which are expected to create perovskites with large specific surface areas. It was investigated in the course of the work how the method of synthesis affects the structure and catalytic properties of individual materials. The SmCo0,8Al0,2O3 material prepared by a sol-gel synthesis with propylene oxide as a gelation agent demonstrated the best results - the measurement of catalytic activity showed that the methane conversion had achieved the value of 99%.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist der Einsatz von katalytisch beschichteten Wandreaktoren für die Herstellung großtonnagiger Produkte in der chemischen Industrie untersucht worden. Gegenstand der Bewertung waren die Propenoxidbildung aus Propen und Wasserstoffperoxid in der Gasphase sowie die Vinylacetatbildung aus Essigsäure und Ethen in Gegenwart von Sauerstoff. Hierzu wurden Diffusionskoeffizienten für die Diffusion der Gaskomponenten durch präparierte Katalysatorschichten untersucht und mit ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten Stofftransportlimitierungen für die Reaktionen abgeschätzt. Auch Wärmetransportlimitierungen wurden durch Ermittlung von Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten der Schichten bestimmt. Ein Vergleich mit einem Rohrbündelreaktor ergab eine Vergleichbarkeit des Katalysatorvolumens bezogen auf das Reaktorvolumen für Schichtdicken in einer Größenordnung von 500 µm. Diese Schichtdicken liegen für mittelschnelle Reaktionen außerhalb der Stofftransportlimitierung und ermöglichen damit den Einsatz von Wandreaktoren mit deutlich limitierter Temperaturüberhöhung im Katalysator. Der Einsatz wird allerdings durch Schwierigkeiten hinsichtlich der Katalysatoreinbringung und der Wiedergewinnung sowie der Erhöhung der Katalysatormenge im Reaktor begrenzt.