Projekt:  Elektrisch steuerbare Mikroreaktoren zur Abgasentsorgung fluorhaltiger Substanzen

gefördert vom BMB+F (Förderkennzeichen 03D0070B/6)

Teilprojekt:  Mikroreaktordesign: Konzeption und Realisation des Reaktormoduls – Analyse der chemischen Abbauprozesse 


Projektpartner:
Mit mikrostrukturierten Elektrodensystemen (MSE) können flächige und homogene Glimmentladungen in einem weiten Druckbereich bis zu Atmosphärendruck generiert werden. Die Elektrodenabstände im Mikrometerbereich, die durch moderne mikromechanische und galvanische Techniken realisiert werden, sind so klein, daß schon mit dem Anlegen moderater Hochfrequenz-Spannungen (13.56 MHz; 80 V bis 390 V) elektrische Felder mit sehr hohen elektrischen Feldstärken erzeugt werden, die eine Zündung von Entladungen in den Gasen He, Ne, Ar und N2 ermöglichen. Die erzeugten nicht-thermischen Plasmen wurden mit Hilfe von OES und LIF-Spektroskopie sowie einer elektrischen Meßsonde charakterisiert. Mit einem auf der Basis der MSE als Plasmaquelle entwickeltem Mikroreaktor wurden CF4-Abbauexperimente mit Abbauraten von über 90 % bei einem Druck von 100 mbar in He und N2 durchgeführt. Die Abbauraten wurden massenspektrometrisch bestimmt. Bei Atmosphärendruck werden in He Abbauraten für CF4 und NO von 70 % erreicht. Ein Multireaktorsystem mit parallel geschalteten Mikroreaktoren wurde als modulartiger Scale-Up entwickelt und getestet.

Mikroreaktor
50 sccm He + 1 sccm CF4
50 sccm N2 + 2.5 sccm CF4 + 14 sccm H2
Explosionsdarstellung eines Mikroreaktors
1 sccm CF4 in 50 sccm He, 1 sccm H2, 1000 mbar
5 % CF4 in 50 sccm N2, 14 sccm H2, 100 mbar

Abschlußbericht (Projektende 31.08.2002):


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Lutz Baars-Hibbe, 27.03.2003



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