Benutzer:XPIE ONE RUS/Hydratporylyse-Projekt

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Inhaltsverzeichnis

• Stand der Technik
• Patentliteratur und Patenanmelder

Stand der Technik

Im Projekt Hydratporylyse wird die thermische Wasserspaltung mittels eines thermochemischen Kreisprozesses erforscht. Hierbei wird Wassergas bei ca. 900°C in zwei Prozessschritten in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Im ersten Prozessschritt reagiert Wasser mit mindestens zwei elementaren Metallen, welche in einer Feststoffschüttung im Reaktor vorliegen. Die Metalle binden den Sauerstoff, und Wasserstoff wird freigesetzt. Ist die Kapazität der porösen Metallpartikelschüttung soweit oxidiert, dass es keinen weiteren Sauerstoff mehr aufgenommen werden kann, müssen diese Metalloxide in elementare Form wieder reduziert mit molekularen Schwefelgas oder Phosporgas, man sagt auch: 'regeneriert', werden. Dies kann unter Vakuum oder unter Stickstoffatmophäre geschehen.

Beispiel (M: Metalle; M(0): Metalle der Oxidationsstufe 0; O: Sauerstoff; H: Wasserstoff, S(2-) molekulares Schwefelgas, V: Vanadium , Fe: Eisen= M(0)

Spaltschritt: M(0) elementar_neutral,fest + H₂O_gas → M(,II,III,IV)O_{2 oxidiert,fest} + H_2↑gas

Regenerationsschritt: M(IV)O_{2 oxidiert} + S(2-)gas ,molekular → M(x)S(y)_reduziert + (SO_2gas↑ + (V_n.,fest ) → SO_3gas↑) + M(0) elementar_neutral,fest + V₂O_5fest

Sind die Metalle regeneriert, kann wieder ein Spaltschritt folgen usw. Der Spaltschritt findet bei Temperaturen von 900 bis 1350 °C (exotherm) statt, der Schwefel-Regenerationsschritt bei 650 bis 700 °C (endotherm), Röstregenerationschritt bei 1200 bis 1350°C (exotherm). Anschließend wird der Reaktor mit Inertgasatmospäre gespült und evakuiert.

Der Porylysedruckreaktor ist ein Gegenstand der Erfindung und das regenerative o.g. Chemie-Verfahren wird zur Zuhilfe genommen, um großtechnisch eine große Menge an Wasserstoff zu produzieren. Beide Erfindungen sind beim internationalen Patentamtbehörde zum Patent angemeldet.

Der sogennante WANDZIK´sche Druckrohrreaktor für die fließkontinurliche Durchführung einiger chemischer Reaktionen auf der durch Sonnenenergie angerägten, aufgebrachten Metalleoberflächen, mindestens zweier temperaturbeständiger (1500°C) metalischer Reaktanden, im Inneren des Reaktors.

Der in einer Gas-/ Festphasenreaktion durch die Ab. bzw. Adsorption (Redox-Reaktionen) auf der Oberfläche von z.Bsp.: vorzugsweise Eisen und auf jeden Fall Vanadium folgende Reaktionen (Spalt.- Autooxidation.-Substitutions.- Zersetzungsreaktionen bei handhabbaren Temperaturen in Bereich von

500°C bis 1350°C und einen Druck von 1bar bis x. bar durchgeführt wird.

Im Projekt Hydratporylyse-Projekt kommen Eisen-.usw. , und Vanadiumbasirende Redox-Materialien zum Einsatz. Bei den verwendeten metalischen Eisen-Vanadium - Materialien handelt es sich nicht um einen Katalysator im üblichen Sinne, sondern um einen Reaktionspartner. Die im Prozess benötigte Energie wird durch konzentrierte Sonnenenergie oder eine externe Wärmequelle (Auspuff-Anlage) auf dem Druckrohrreaktoroberfläche aufgebracht.

Literaturnachweise und Patentanmelder

Chemietechnik- Buch Europa Lehrmittel Europa-Nr.: 70415 6. Auflage, Seite "Allgemeiner Druckrohrreaktor" Seite: 415 f.

Patentanmelder und Erfinderbenennung: Christoph,Gregor WANDZIK (Germany)

Patentnummer (internationales Aktenzeichen): PCT/DE2018/000255

Internationales Anmeldedatum: 5. September 2018 (05-09-2018)