Aktuelle Forschungsprojekte

Image Leistungsprüfung an Verflüssigungssätzen
Image Sole (Wasser)-Wärmepumpen
Image Prüfverfahren für elektrische Komponenten
Image Testzentrum PLWP am ILK
Image Korrosionsinhibitor für Ammoniak-Absorptions-Anlagen
Image Mikrowärmeübertrager in der Kältetechnik
Image Charakterisierung von Supraleitern in Wasserstoffatmosphäre
Image Solare Kühlung
Image Untersuchungen von Werkstoffen
Image PerCO
Image Automatisierte Gasschleife
Image Entwicklung und Erprobung des Einsatzes von Phasenwechselmaterialien an WEMS (Window Energy Management Systems)
Image Kältemengenzähler
Image Luft-Wasser Wärmepumpen
Image Innovativer Helium-Kleinverflüssiger
Image Strömungssimulation CFD

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


Entwicklung eines kryogenen magnetbasierten Luftzerlegers

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

02/2022-07/2024

Erik Neuber

+49-351-4081-5122

Angewandte kryogene Magnetohydrodynamik zur Sauerstoffanreicherung

Heutzutage sind verschiedene kommerzielle Möglichkeiten zur Anreicherung von Sauerstoff aus Luft verfügbar, unter anderem die Druckwechseladsorption, die kryogene Rektifikation und membranbasierte Verfahren. Obgleich auf dem Markt etabliert, weist jedoch ein Großteil dieser Methoden bei kleinen bis mittleren Produktionsraten (gemeint sind hier Raten von 0–100 TPD (Tonnen pro Tag) an Sauerstoff) und vergleichsweise hohen Reinheitsgraden (mindestens 90 Vol.‑% an Sauerstoff) einen verhältnismäßig hohen spezifischen Energiebedarf auf [1].

Um diese Lücke zu schließen, beabsichtigt das ILK Dresden die Entwicklung und Optimierung eines hocheffizienten kryogenen magnetbasierten Luftzerlegers zur Anreicherung von Sauerstoff gemäß dem OGMS-Prinzip (open-gradient magnetic separation). Für einen ersten experimentellen Aufbau werden dabei, motiviert durch Vorversuche zur Validierung des Verfahrens, folgende Leistungsparameter angestrebt:

  • Betriebsdruck: 1–3 bar(a);
  • Reinheitsgrad: 95 Vol.-% Sauerstoff;
  • Produktionsrate: 5 Norm-l/min Sauerstoff;
  • Spezifischer Energiebedarf: 160–180 kWh/t Sauerstoff;
  • Benötigte Startzeit: 30–60 min;
  • Kontinuierlicher Betrieb;
  • Weniger Wartungsbedarf als Druckwechseladsorption;
  • Vergleichbarer Platzbedarf wie Druckwechseladsorption.

Darüber hinaus soll, basierend auf den generierten experimentellen Ergebnissen, die Skalierung des Systems bis zu einer Produktionsrate von 100 TPD an Sauerstoff betrachtet werden.

Für diese Technologie sucht das ILK Dresden bestrebte Industriepartner, welche Interesse an einer finanziellen Beteiligung, speziellen Anwendungen oder möglichen Weiterentwicklungen besitzen; ein Schutzrecht wurde bereits publiziert.

Erteiltes Patent:

DE 10 2021 109 146 A1


Ihre Anfrage zum Projekt

Weitere Projekte

Image

Innovativer magnetbasierter Parawasserstoffkonverter

Magnetische Gasseparation der Wasserstoffisomere

Image

Pulse-Tube Kryokühler

für kryogene Hochleistungsanwendungen

Image

Pulse-Tube-Kühler mit Hermetikverdichterantrieb

mobil einsetzbar u.a. für die Wasserstofftechnologie

Image

Tieftemperaturtribologie

Tribologische Untersuchungen bei kryogenen Temperaturen