Aufbau, Simulation und Erprobung der Sauerstoffmessung in einem Versuchsstand für die Reduktion und Oxidation von Metalloxiden für die solarthermochemische Herstellung von Brennstoffen

Abstract

Die vorliegende Arbeit beinhaltet den Aufbau eines Versuchsstandes mit dem das Reduktions- und Oxidationsverhalten von Metalloxiden für die solarthermochemische Herstellung von Brennstoffen untersucht werden kann. Für den Versuchsstand werden entsprechende Verfahrenskomponenten und die dafür notwendige Messtechnik wie O2-Sensoren ausgewählt und in den Versuchs-stand integriert. Die Erfassung sowie die Speicherung der Messwerte erfolgt über ein für den Versuchsstand erstelltes LabView-Programm mit entsprechen-der Hardware. Des Weiteren erfolgt in dieser Arbeit die Erprobung der Sauerstoffmessung, welche vor allem bei der Reduktion der Metalloxide wichtige Informationen erfasst. Durch die Erprobung der Sauerstoffmessungen werden Korrekturwerte ermittelt, welche die Messwerte der O2-Sensoren verbessern. Außerdem wird eine CFD-Simulation über den Schritt der Reduktion von CeO2 erstellt, welche als Ergebnis ebenfalls einen Korrekturwert für die Sauerstoffmessung liefert. Im letzten Teil der Arbeit wird ein praktischer Versuch mit dem Metalloxid CeO2 durchgeführt, bei dem die ermittelten Korrekturwerte der Sauerstoffmessungen angewendet werden.