Entwicklung und Charakterisierung von mesoporösen Silikat-LiCl-Verbundtrocknern für feste Trocknerkühlsysteme

Feste Verbundtrockner werden hergestellt, indem LiCl in die Poren von SBA-15 und MCM-41 mesoporösen Silikaten imprägniert wird. In der Studie wurden Eigenschaften wie Texturmerkmale sowie das Gleichgewichts- und dynamische Wassersorption getestet und analysiert. Untersuchungen zur Stickstoffadsorption deuteten darauf hin, dass die Verbundtrockner aufgrund des imprägnierten Salzes von reinen Silikaten abwichen. Absorptionsisothermen wurden gemessen und auf Basis der Polanyi-Potentialtheorie simuliert. Die Verbundproben wiesen eine viel höhere Wasseraufnahme auf als die reinen Trägermaterialien bei niedrigem und mittlerem relativen Druck, was auf einen gegenseitigen Beitrag sowohl der physikalischen als auch der chemischen Sorption zurückzuführen ist. Auch die Sorptionskinetik wurde getestet und mit einem Modell der linearen Antriebskraft angepasst. Der aus SBA-15 hergestellte Verbundtrockner zeigte eine höhere dynamische Sorptionsmenge und eine angemessene Diffusionsgeschwindigkeitskonstante. Schließlich wurde die Entfeuchtungsleistung des Verbundtrockners in einer neuartigen Komponente für feste Trocknerkühlung mit einem mathematischen Modell bewertet. Simulationsresultate zeigten, dass eine verbesserte Entfeuchtungsfähigkeit mit dem Verbundtrockner erzielt werden kann.