Dr.-Ing. Fabian Hagen

Studierende des Chemieingenieurwesens/der Verfahrenstechnik mit Interesse an verfahrenstechnischen Fragestellungen im Bereich der Energiespeicherung und mit Vorliebe für experimentelle Arbeiten.

Ort: CS

Motivation:

Die Reduktion von Eisenoxid mit Wasserstoff ist ein zentraler Schritt in zyklischen Prozessen zur CO₂-freien chemischen Energiespeicherung. Für eine technische Umsetzung bietet sich der Einsatz von Wirbelschichtreaktoren an, da sie eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine effiziente Stoffübertragung ermöglichen. Reaktivität, Fluidisierbarkeit und Prozessstabilität hängen jedoch stark von den gewählten Prozessbedingungen ab. Eine systematische Untersuchung dieser Zusammenhänge unter realitätsnahen Bedingungen ist erforderlich, um die Reduktionskinetik besser zu verstehen und skalierbare Reaktorkonzepte zu entwickeln.

Aufgabenstellung:

Ziel dieser Arbeit ist es, die Reduktion von Eisenoxidpartikeln in einem Wirbelschichtreaktor experimentell zu untersuchen. Dazu sollen sowohl nicht-reaktive Fluidisierungsexperimente als auch Reduktionsversuche mit H₂/N₂-Gemischen durchgeführt werden. Der Reaktionsverlauf ist mithilfe geeigneter Gasphasendiagnostik zu analysieren. Morphologische und strukturelle Veränderungen der Partikel sind mittels Feststoffanalytik (REM, XRD, BET) zu charakterisieren.

Aufgabenstellung:

Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis