Re: Nein, mit Brennstoff, nur dass es eben das Metall ist

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Geschrieben von Werner am 04. März 2022 12:17:54:

Als Antwort auf: Re: Nein, mit Brennstoff, nur dass es eben das Metall ist geschrieben von ray am 04. März 2022 10:15:58:

Moin,

mal erst, den Spezialprozeß kenne ich nicht. Aber egal welches Matrerial den Sauerstoff aufnimmt, also chemisch gesprochen: das Gasgemisch reduziert, es kann nicht an der selben Stelle und gleichzeitig den Sauerstoff auch wieder abgeben, weil der flugs wieder mit dem Synthesegas verbrennen würde.

Das Reduktionsmittel muß also erst aus dem Prozeß rausgetragen werden und kann dann seinen Sauerstoff wieder abgeben. Wäre natürlich toll, wenn das so klappt, dann hat man reinen Sauerstoff.

So ist die Reaktion auch beschrieben.

Ein Katalysator ist etwas anderes. Ein Katalysator ermöglicht Reaktionen bei Temperaturen, wo die Reaktion selbst kinetisch gehemmt ist, also nicht von selbst startet. Dennoch wird mit der Reaktion jeweils immer die stabilere Stufe erreicht. Ein Kat kann also nicht einfach etwas trennen, was gar nicht auseinander will. Wenn der Kat im Auto das Gemisch aus NOx und CO und Restsauerstoff, für den die Sonde ja sorgt, zusammenführt, dann ermöglicht der Kat bei den vorliegenden Temperaturen im Auspuff eine Reaktion, die die Reaktionspartner eh von selbst wollten, nur eben nicht konnten (mal vereinfacht gesprochen)

CO2 und Wasserdampf wollen nicht reagieren. Die haben beide ihren festen Reaktionspartner gefunden und bleiben auch dabei. Es muß jemand her, der denen den Sauerstoff klaut, dann geben sie ihn, wenn auch unwillig her. Dazu kann auch ein Katalysator dienen, weil ja jetzt eine dritte Substanz ins Spiel gekommen ist, die einen größeren Hunger auf den Sauerstoff hat. Die Substanz selbst kann dabei sogar katalytisch wirken, ändert aber nichts daran, dass das chemische Gleichgewicht der Reaktion immer auf der rechten Seite liegen wird.

Da man Metalle von Gasen mechanisch trennen kann, kann man den Sieger der Trophäe rausführen und ihn unter größter Hitze dazu zwingen, den Sauerstoff wieder herzugeben.

Und nun sind wir beim Detail und da wird es schwierig. Nicht unmöglich, aber schon etwas kompliziert. Wenn sich da einer oder mehrere lange genug dransetzen, dann fuktioniert das irgendwann.

Generell sind solche Prozesse in der Regel stark verlustbehaftet. Es müssen sehr hohe Temperaturen erzeugt werden (Sonne) und auf dem Niveau hohe Energiemengen zugeführt werden. Die Rückgewinnung der verbrauchten Wärme ist nicht einfach mit einem Wärmetauscher erledigt. Da ist bei den Prozeßbedingungen schon viel Entwicklungsarbeit nötig.

Ganz ohne Rückgewinnung ist ein solches Vorhaben zum Scheitern verurteilt. Die Energiebilanz fällt dann viel zu schlecht aus, weil man hauptsächlich Abwärme produziert hat.


Ein Beispiel mal aus der Erdölpraxis: als ich 1980 als Werkstudent in der Raffinerie gearbeitet habe, haben Erdöldestillationskolonnen älterer Bauart etwa 3,5% des verarbeiteten Öls als Brennstoff gebraucht. Die neueren lagen schon bei 2% und die Kolonne, die in meinem Werk in Betrieb ging, war schon auf 1,8 % ausgelegt und schaffte nach der Inbetriebnahme und sorgfältiger Einstellung sogar 1,5%. Nach Jahren des Betriebes wurden immer wieder Stellen gesucht und gefunden, an denen Abwärme noch mal zur Aufheizung eines der vielen Produktströme hat verwendet werden können. Hierzu war Computersoftware nötig. Man nennt das "Pinching". Aus England kam die Software und es wurden im Laufe der Zeit immer noch mehr Wärmetauscher hinzugefügt. Schlußendlich war man bei 0,7% angelangt, was kaum noch zu toppen ist.

Wenn eine solche Anlage hoch gefahren wird, dann dauert es richtig lange, bis alle Prozeßströme (die Kolonne hat 54 Ein- und Ausgänge) die richtige Temperatur haben. Am besten, man stellt das Ding niemals ab.


Und so etwas bei einem Sonnenofen hinzukriegen, wir aus meiner Sicht noch etwas dauern. Aber man soll nie nie sagen.

Gruß

Werner

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