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Modellbildung und Simulation von Elektromembranverfahren

Wolfgang Neubrand

ISBN 978-3-89722-216-8
290 Seiten, Erscheinungsjahr: 1999
Preis: 40.00 €
Im Gegensatz zu anderen Membranverfahren ist die modellmäßige Beschreibung von Elektromembranverfahren wenig entwickelt. Grund ist der komplexe Aufbau dieser Verfahren als Systeme mit mehreren unterschiedlichen Membranen, den zugehörigen Grenzschichten und Bulkphasen sowie den Elektroden.

Die Modellierung von Elektromembranverfahren wird in dieser Arbeit ausgehend von einer detaillierten experimentellen Charakterisierung von Gleichgewicht und Transport dargestellt.

Es folgt eine ausführliche Ableitung der mathematischen Beziehungen für Gleichgewicht und Transport von Ionen und Lösungsmittel. Die Vorgänge in Grenzschichten und in der Zwischenschicht bipolarer Membranen werden in den folgenden Kapiteln diskutiert. Mehrere Beispiele zur Elektrodialyse zeigen Ergebnisse für Systeme mit starken Elektrolyten sowie Mischungen starker und schwacher Elektrolyte beschrieben. Das Modell kann auch zur Beschreibung der Diffusionsdialyse angewandt werden.

Ein weiteres Kapitel befaßt sich mit der Modellierung des Membrantransports in einer Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle.

In allen Beispielen wurden die Modellparameter durch unabhängige Versuche ermittelt. Es ergab sich in den meisten Fällen eine gute Übereinstimmung mit experimentellen Daten.

Keywords:
  • Membranverfahren
  • Elektrodialyse
  • Brennstoffzelle
  • Simulation
  • Membrancharakterisierung

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