1 keramische fÜllkÖrper2 - fraunhofer

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FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KERAMISCHE TECHNOLOGIEN UND SYSTEME IKTS KERAMISCHE FÜLLKÖRPER Füllkörper werden in Apparaten und Anla- gen der chemischen und thermischen Ver- fahrenstechnik zur Stoff- und Wärmeüber- tragung, sowie in der Katalyse eingesetzt. Sie werden aus Keramik hergestellt, wenn hohe mechanische, korrosive oder thermi- sche Beständigkeiten erforderlich sind. Eine große Anzahl unterschiedlicher Füllkörper- geometrien sind kommerziell verfügbar, die von einfachen Kugeln über Ringe bis zu Hochleistungstypen wie z. B. speziellen Sattelkörpern reichen. Das Fraunhofer IKTS wendet sein umfang- reiches materialwissenschaftliches und keramtechnologisches Know-how an, um keramische Füllkörper zu optimieren, z. B. bezüglich der Makro- und Mesoporosität, der Wärmeleitfähigkeit oder der katalyti- schen Wirkung. Optimierte Füllkörper bie- ten höhere Prozesseffizienz in kleineren Festbettvolumen bei geringerem Gegen- druck. Beispiele für entsprechende werkstoffliche Entwicklungen am IKTS sind: - Nichtoxidkeramik mit hoher Wärmeleit- fähigkeit - Perowskite mit speziellen katalytischen Eigenschaften - Zeolithe für Adsorption - Ca-Aluminat für inerte Katalysatorträger bei extrem hohen Temperaturen Zellulär strukturierte Füllkörper, wie Mini- Wabenkörper oder offenzellige Schäume liefern eine hohe Makroporosität bei niedri- gem Druckverlust. Materialcomposite oder -verbunde, wie Metallmantel-Pellets erhöhen die Wärme- leitfähigkeit der Schüttungen. Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Winterbergstraße 28 01277 Dresden Ansprechpartner Jörg Adler Telefon 0351 2553-7515 [email protected] www.ikts.fraunhofer.de 1 Zellulare Makrostruktur eines Füllkörpers. 2 Labor-Testzelle für Katalysatoren. 3 Miniwaben. 4 Metallummantelte Pellets zur Wärmespeicherung. 5 Katalysator- und Reaktorprüfstände. 6 Kugelförmige Adsorbentien. 1 2 3

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Page 1: 1 KERAMISCHE FÜLLKÖRPER2 - Fraunhofer

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D S Y S T E M E I K T S

KERAMISCHE FÜLLKÖRPER

Füllkörper werden in Apparaten und Anla-

gen der chemischen und thermischen Ver-

fahrenstechnik zur Stoff- und Wärmeüber-

tragung, sowie in der Katalyse eingesetzt.

Sie werden aus Keramik hergestellt, wenn

hohe mechanische, korrosive oder thermi-

sche Beständigkeiten erforderlich sind. Eine

große Anzahl unterschiedlicher Füllkörper-

geometrien sind kommerziell verfügbar, die

von einfachen Kugeln über Ringe bis zu

Hochleistungstypen wie z. B. speziellen

Sattelkörpern reichen.

Das Fraunhofer IKTS wendet sein umfang-

reiches materialwissenschaftliches und

keramtechnologisches Know-how an, um

keramische Füllkörper zu optimieren, z. B.

bezüglich der Makro- und Mesoporosität,

der Wärmeleitfähigkeit oder der katalyti-

schen Wirkung. Optimierte Füllkörper bie-

ten höhere Prozesseffizienz in kleineren

Festbettvolumen bei geringerem Gegen-

druck.

Beispiele für entsprechende werkstoffliche

Entwicklungen am IKTS sind:

- Nichtoxidkeramik mit hoher Wärmeleit-

fähigkeit

- Perowskite mit speziellen katalytischen

Eigenschaften

- Zeolithe für Adsorption

- Ca-Aluminat für inerte Katalysatorträger

bei extrem hohen Temperaturen

Zellulär strukturierte Füllkörper, wie Mini-

Wabenkörper oder offenzellige Schäume

liefern eine hohe Makroporosität bei niedri-

gem Druckverlust.

Materialcomposite oder -verbunde, wie

Metallmantel-Pellets erhöhen die Wärme-

leitfähigkeit der Schüttungen.

Fraunhofer-Institut für Keramische

Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstraße 28

01277 Dresden

Ansprechpartner

Jörg Adler

Telefon 0351 2553-7515

[email protected]

www.ikts.fraunhofer.de

1 Zellulare Makrostruktur eines Füllkörpers.

2 Labor-Testzelle für Katalysatoren.

3 Miniwaben.

4 Metallummantelte Pellets zur

Wärmespeicherung.

5 Katalysator- und Reaktorprüfstände.

6 Kugelförmige Adsorbentien.

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Page 2: 1 KERAMISCHE FÜLLKÖRPER2 - Fraunhofer

F R A U N H O F E R I N S T I T U T E F O R C E R A M I C T E C H N O L O G I E S A N D S Y S T E M S I K T S

CERAMIC RANDOM PACKINGS

Random packings are used for mass and

Random packings are used for mass and

heat transfer, storage and catalysis in

chemistry, petro-chemistry and biology.

They are often made of ceramics due to the

excellent mechanical, corrosion and tem-

perature stability. There are a lot of geome-

tries available on the market yet, ranging

from simple balls or rings to high-perfor-

mance shapes like saddles.

Fraunhofer IKTS provides cutting-edge

know how in ceramic materials science and

technology to optimize state of the art

packings, regarding properties like macro-/

mesoporosity, heat conductivity and cata-

lytical effects. Optimized packings offer

higher efficiency in smaller packing volume

at lower pressure drop.

Some examples for different high tech ce-

ramic materials available:

- Non-oxide ceramics with excellent heat

conductivity

- Perowskite type materials with special-

catalytic activities

- Zeolithes for adsorption

- Ca-Aluminates for inert catalyst sub-

strates at extreme high temperature.

Cellular structured packings like small

honeycombs or open-celled foams deliver

higher macroporosity and lower pressure

drop. Composite materials like especially

developed metal covered ceramic cylinder

pellets increases heat conductivity of pack-

ings.

1 Cellular structure inside a packing media.

2 Laboratory catalyst test equipment.

3 Small honeycomb substrates.

4 Pellet with metal jacket.

5 Facilities for catalyst and reactor testing.

6 Adsorber pebbles.

Fraunhofer Institute for Ceramic

Technologies and Systems IKTS

Winterbergstrasse 28

01277 Dresden, Germany

Contact

Joerg Adler

Phone +49 351 2553-7515

[email protected]

www.ikts.fraunhofer.de

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620-W-15-6-3