Siloxanabtrennung mittels Membrantechnik

 

Gasströme von Siloxanen zu reinigen lässt sich mit Membrantechnik realisieren. Die selektive Abtrennung der siliziumhaltigen Moleküle von Gasen wie Luft oder Biogasen bis auf wenige ppm ist möglich. Das Verfahren arbeitet kontinuierlich.

 

Siloxane sind siliziumhaltige Verbindungen, die als Spurenstoffe besonders in Klär- und Deponiegas vorhanden sind. Soll das Schwachgas -z.B. zur Stromerzeugung in Blockheizkraftwerken (BHKW)- verbrannt werden, ist eine Reduzierung der Siloxane unter Werte von ca. 5 mg/Nm3 CH4 nötig. Der Grund hierfür: Siloxane verbrennen zum Teil zu SiO2, Sand, und führen in der Regel zu Verschleiß an der eingesetzten Wärmekraftmaschine. Neben Verschleißerscheinungen sind weitere Folgen auch häufigere Ölwechsel und erhöhte Abgaswerte.


Bisherige Methoden der Siloxanabreicherung aus dem Gas umfassen i.W. Kondensation und Sorption. Die Eignung von Membranmodulen für die Siloxanabreicherung wird am AVT.CVT experimentell mit siloxanbeladenem Deponiegas überprüft. In Mittelpunkt des Interesses stehen gummiartige Membranmaterialien, wie sie z.B. in der Rückgewinnung von Benzin- und Lösungsmitteldampf verwendet werden.


Es wurden bereits mehrere Membranmaterialien gefunden, die für die Siloxanabtrennung in Frage kommen. Erste Versuche über mehrere Wochen haben gezeigt, dass die Membranen selektiv Siloxane abtrennen und das Nutzgas Methan relativ gut zurückhalten. Nun steht der Bau und Einsatz eines Membranmodul (ca. 1m²) unmittelbar bevor, womit die Reinigungsleistung verschiedener Verschaltungen (3-End und 4-End) und bei unterschiedlichen Temperaturen über einen längeren Zeitraum untersucht werden soll. Die Technologie hat weitere Anwendungen: Siloxane befinden sich u.a. in der Abluft industrieller Prozesse. In der mechanischbiologischen Abfallbehandlung (MBA) oder für den Schutz wertvoller Abgaskatalysatoren für BHKW kann ein vorgeschaltetes Membranmodul sinnvoll sein.



Lehrstuhl:Chemische Verfahrenstechnik
Gefördert durch:DBU - Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Kooperationspartner:S.T.E.P. Aachen
Projektleitung:Marc Ajhar
Ansprechpartner:Marc Ajhar