Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Tab. 8.6
Die Anteile (%) der verschiedenen chemischen Bestandteile bei der thermischen Spaltung
von Wasser in Abhängigkeit von Temperatur und Druck
Temperatur
T
(K) 2600
2800
3000
Druck
P
(bar)
1
0,1
0,01
1
0,1
0,01
1
0,1
0,01
H
0,9
4,0
10,5
2,5
10,2
24,2
5,8
21,2
41,5
H
5,8
10,9
15,2
9,4
15,7
17,6
13,5
18,1
14,0
H
O
87,7
73,3
55,4
78,0
54,3
29,8
64,4
32,2
10,2
O
0,3
1,5
4,0
1,0
4,1
10,0
2,4
9,1
18,7
OH
3,2
6,2
8,8
5,8
9,9
11,5
9,1
12,6
10,1
O
2,1
4,2
6,0
3,4
5,8
7,0
4,7
6,9
5,5
Abb. 8.6
Die elektrische und
thermische Exergie, die zur
Wasserspaltung bei verschie-
denenTemperaturenbenötigt
wird
40
30
E
el
20
E
th
10
1000 2000 3000 4000
Temperatur T (K)
könnte man diesem Gemisch den Wasserstoffanteil entziehen, wenn es gelänge, für die-
se Temperaturen eine
semipermeable Membran
zu entwickeln, die allein für H und H
durchlässig ist.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, chemische Zwischenreaktionen in den Spal-
tungsprozess einzuschalten, die bereits bei geringeren Temperaturen zur Spaltung von
Wasser führen. Ein Beispiel für eine derartige
Katalysereaktion
verläut über Schwefeldi-
oxid, ist also nicht unbedenklich in Hinblick auf die
Umwelt
. Die Prozessschritte verlaufen
folgendermaßen:
Zunächst wird das erforderliche SO
durch thermische Spaltung der Schwefelsäure bei
einer Temperatur von ca. 1300 K erzeugt.
H
SO
→ H
O+SO
+,O
.
Durch Zugabe von Jod (J
) und Schwefelwasserstoff (H
S) entsteht als Zwischensubstanz
Jodwasserstoff (HJ) und die Schwefelsäure wird zurückgewonnen.
H
S+SO
+J
→ HJ+H
SO
.
Daraufhin wird der Jodwasserstoff bei geringer Temperatur thermisch gespalten, es wird
das eingesetzte Jod zurückgewonnen und freier Wasserstoff bleibt zurück.
HJ→ J
+H
.
