Egal ob Labor, Technikum oder Forschung und Entwicklung, die Auswahl des richtigen Verdampfersystems ist ein wichtiger Schritt, um eine optimale Dampfdosierung in Versuchsanlagen sicherzustellen. Chem-Therm hat es sich zur Aufgabe gemacht flexible und zuverlässige Verdampfersysteme zu entwicklen, um für eine Vielzahl an Prozessen eine stabile und pulsationsfreie Verdampfung zu ermöglichen. Gerne stellen wir uns allen Herausforderungen im Bereich der Dampfdosierung die durch unsere Verdampfer in ihren Anwendungsbereichen zustande kommen, egal ob es sich dabei um einen Labor-, Technikums-. oder Industriemaßstab handelt. Kontaktieren Sie uns und wir unterstützen Sie bei der Auslegung eines geeigneten Verdampfers.

1. Dampfdosierung in Versuchsanlagen
2. Die Pflanzen-Zeitmaschine am Forschungszentrum Jülich
3. Forschung an der Dehydrierung von Ammoniak mit Komponenten von ChemTherm

Die genaue Wasserdampfdosierung in Versuchsanlagen ist von entscheidender Bedeutung, um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Die Wahl des richtigen Verdampfersystems zur Wasserdosierung spielt dabei eine wichtige Rolle. Pulsationsfreie, energieeffiziente Verdampfer mit hohen Wärmeeintrag, bieten aufgrund ihrer spezifischen Konstruktion mehrere Vorteile, die zu einer präziseren und stabilen Wasserdampfdosierung führen.

Unsere pulsationsarme Verdampferysteme sind flexibel einsetzbar und tragen zur Stabilität des Wasserdosierungsprozesses bei. Durch die Verringerung von Druck- und Volumenschwankungen wird ein konstanter Wasserfluss gewährleistet. Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle der Wasserdosierung und minimiert die Wahrscheinlichkeit von unerwünschten Variationen während des Versuchs.

Starke Druck- oder Volumenschwankungen können zu mechanischem Stress und vorzeitiger Abnutzung von Ventilen, Rohrleitungen und anderen Teilen der Anlage führen. Durch die Verwendung von pulsationsarmen Verdampfern werden solche Schäden vermieden, was die Lebensdauer der Versuchsanlage erhöht und unerwartete Ausfallzeiten reduziert.

Partner: Forschungszentrum Jülich

Angesichts des fortschreitenden Klimawandels steht die Agrarforschung vor wesentlichen Herausforderungen. Das Großexperiment AgraSim („Agricultural Simulator“), entwickelt vom Jülicher Institut für Bio- und Geowissenschaften – Agrosphäre und dem Institut für Engineering, Elektronik und Analytik – Engineering und Technologie, untersucht deshalb die Anpassungsfähigkeit von Nutzpflanzen wie Weizen, Mais, Gerste oder Kartoffeln an künftige klimatische Veränderungen. Hierfür wurde eine Art „Zeitmaschine“ entwickelt: In sechs Agrarsimulationskammern kann unter möglichst realitätsnahen Bedingungen der Einfluss von Sonnenstrahlung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag oder CO₂-Gehalt der Luft auf die Pflanzen untersucht werden.

Zur exakten Nachbildung der Luftfeuchtigkeitsunterschiede verschiedener Regionen sowie des Tag-Nacht-Rhythmus wurde in enger Zusammenarbeit mit den Wissenschaftler*innen und Ingenieur*innen im Forschungszentrum Jülich eine komplett neue Verdampfer-Variante entwickelt. Die Herausforderung lag in der Dosierung des Wasserdampfs in einen kühlen Luftstrom, um ein untersättigtes Luft-Wasserdampf-Gemisch zu erzeugen. Die zunächst ungleichmäßige Kondensation des über einen Totalverdampfer dosierten Wasserdampfs konnte durch zusätzliches Eindüsen von Luft in den Verdampfer über eine große Spanne von Volumenströmen sicher verhindert werden.

Die innovative Verdampfertechnologie von ChemTherm ermöglichte es, die anfänglich geplante Lösung mit zwei separaten Totalverdampfern durch eine effizientere, direkt integrierbare Einheit zu ersetzen. Dieser Verdampfertyp ist mittlerweile auch dank des Einsatzes der Kollegen in Jülich als kombinierter Verdampfer anderen Forschungseinrichtungen zugänglich und wird dort aufgrund seiner Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit hochgeschätzt.

Wir danken dem Forschungszentrum Jülich für das Vertrauen in unsere Neuentwicklung und hoffen auf weitere spannende Projekte im Bereich der Klimaforschung.

Weitere Informationen:

https://www.fz-juelich.de/de/zea/zea-1/aktuelles/meldungen/pflanzen_zeitmaschine_agrasim

Hintergrund

Komprimiertes flüssiges Ammoniak eignet sich ausgezeichnet als Speicher- und Transportmittel für Wasserstoff. Dank der bestehenden Infrastruktur und der umfangreichen Erfahrung im Umgang mit Ammoniak – sei es als Kältemittel oder in der Düngemittelproduktion – sind ideale Voraussetzungen für die Nutzung als Wasserstoffträger gegeben. Im Rahmen der Wasserstoff-Leitprojekte vom BMBF, wie TransHyDE, werden unterschiedliche Methoden zum gebundenen Transport und Speicherung von Wasserstoff untersucht. Es ist zu erwarten, dass Ammoniak zu einem wichtigen Baustein der Energiewende wird.

Wie funktioniert Ammoniak (NH₃) als Transportmedium für Wasserstoff (H₂)?
Mit elektrischer Energie kann aus Wasser und Luft am Ort der Energieerzeugung reiner Wasserstoff und Stickstoff (N₂) mit dem Haber-Bosch-Verfahren zu Ammoniak umgewandelt werden:

2 NH₃ ⇌ N₂ + 3 H₂

Der Transport von Ammoniak ist einfach, da es bei Raumtemperatur unter einem Druck von weniger als 10 bar verflüssigt werden kann. Durch die Dehydrierung (Spaltung) von Ammoniak kann Wasserstoff am Zielort wiedergewonnen werden. Dieser Prozess erfordert einen Katalysator, Druck und Wärme.

Forschungsschwerpunkt

Der Forschungsschwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Dehydrierung von Ammoniak unter Verwendung geeigneter Katalysatoren und Werkstoffe. Es kommen dabei überwiegend Nickel, Eisen, Cobalt und Ruthenium als Katalysatoren zum Einsatz, wobei Nickel und Eisen/Cobalt zu den nicht edlen Metallen und Ruthenium zu den Edelmetallen zählen.
Trotz der etablierten Verfahren ergeben sich viele neue Fragen: Welche Metalle oder Edelmetalle – möglicherweise auch in Kombination – sind am besten für die Spaltung von Ammoniak geeignet? Welche Auswirkungen haben Druck und Temperatur auf den Prozess? Und wie kann eine maximale Reinheit des gewonnenen Wasserstoffs erreicht werden, um nachfolgende Reinigungsprozesse zu minimieren? Lassen sich durch eine geeignete Materialwahl höhere Temperaturen im Reaktor realisieren und damit neue Reaktorkonzepte entwickeln?

Komplettlösungen von ChemTherm

ChemTherm liefert die wesentlichen Komponenten für den Betrieb der Anlage. Der flexible, pulsationsfreie Verdampfer ermöglicht eine präzise Dosierung von Ammoniak und bietet mit einem breiten Betriebsbereich von 2 bis 5000 g/h bei Drücken von bis zu 100 bar zahlreiche Optionen zur Untersuchung der Ammoniakspaltung. Für einen sicheren und umweltfreundlichen Betrieb sorgt ein flammenloser Abgasreiniger mit einer speziellen Kombination von Katalysatorstufen, die eine sichere Neutralisierung der Reaktionsprodukte gewährleistet.

Dem Kunden stellt ChemTherm nicht nur die benötigten Anlagenteile bereit, sondern berät auch in technischen Fragen aller Art und nimmt individuelle Anpassungen an die technischen Gegebenheiten vor Ort vor. Dies ermöglicht dem Anlagenbetreiber, sich voll und ganz auf die Forschung zu konzentrieren, ohne sich um die Planung und den Aufbau der Versuchsanlage kümmern zu müssen. ChemTherm übernimmt die Bereitstellung und Entsorgung von Edukten und Produkten, was nicht nur Kosten spart, sondern auch wertvolle Zeit.