EXGAT III – Abgasbehandlung für ein STR Brennstoffzellensystem

EXGAT Einheit mit Mikrostrukturdetails: Die Porositäten ermöglichen eine verbesserte Diffusion und effizintere Abscheidung.

Auf einen Blick

Projektleiter/in : Dr. Andre Heel
Projektteam : Dr. Dariusz Artur Burnat, Gino Longo
Projektstatus : abgeschlossen
Drittmittelgeber : Dritte
Projektpartner : Hexis AG

Beschreibung

Durch eine Systemmodifikation liegen die Abgastemperaturen neuerdings bis zu 400 K tiefer und damit sind CO Oxidation und die Kationen-Getterfunktion kinetisch stark gehemmt. Die erfordert eine Anpassung des Materialsystems, da die herkömmlichen perowskitischen Beschichtungen in diesem Temperaturbereich an ihr Funktions- und Reaktionslimit stossen.

Für die optimale Wirksamkeit der Kartusche wird ein stackmodulintegriertes Konzept zur Integration der neuen Materialien im SOFC System entwickelt. Dazu werden neben verschiedenen Konzepten (Schaumfilter, Festbett) der effektive Druckverlusts, Kationenpenetration, Alterungserscheinungen, mechanische Stabilität und Handling beim Ein- und Ausbau evaluiert.
Die Abschätzung des Druckverlusts über der Filterkartusche basiert auf den Druckverlusterkenntnissen aus dem ExGaT Projekt, in welchem die theoretischen Grundlagen des Druckverlusts für Schäume nach Darcy-Forchheimer, sowie Festbette nach Ergun erarbeitet wurden. Durch Anpassung von Parameter wie Filterdurchmesser, Schütthöhe, Poren- und Partikelgrösse stellen diese Gleichungen eine wichtige Ergänzung zu realen Druckverlustmessungen dar. Weiter soll auch die katalytische Umsetzung von CO zu CO2 verbessert werden, um CO Werte < 10 ppm nach dem Filter zu ermöglichen.

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