P09 - Kontinuierliche Ammoniakbestimmung durch Leitfähigkeitsmessungen im Kondensat
- Event
- 22. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2024
2024-06-11 - 2024-06-12
Nürnberg - Band
- Poster
- Chapter
- Poster
- Author(s)
- H. Wünscher, S. Herbst, T. Frank - CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik,Erfurt, A. Frank, . Zapf - Umwelttechnik MCZ GmbH,Bad Nauheim, M. Schnider - Lukeneder GmbH,Zwickau
- Pages
- 446 - 451
- DOI
- 10.5162/sensoren2024/P09
- ISBN
- 978-3-910600-01-0
- Price
- free
Abstract
Ammoniakgas entsteht in Biogasanlagen bei der Vergärung stickstoffreicher Substrate. Es übt einen direkten Einfluss auf die Effizienz der Biogaserzeugung aus, indem es die Aktivität wichtiger Mikroorganismen beeinflusst. Ein niedriger, weitgehend stabiler Gehalt ist für die Wirtschaftlichkeit und Stabilität der Anlagen wesentlich. Daher wird ein Überwachungssystem entwickelt, das über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich misst. Für ein Ammoniakmesssystem stellen die korrosiven Eigenschaften des Biogases, die äußerst komplexe Zusammensetzung und der hohe Kohlendioxidgehalt wesentliche Herausforderungen dar. Für die Bestimmung wurde deshalb ein Verfahren entwickelt, das auf dem einfachen Prinzip der elektrischen Impedanzmessung beruht. Zur Verringerung der Querempfindlichkeiten durch gelöste Gase z.B. CO2, H2S und flüchtige Karbonsäuren wird diese jedoch in einem Kondensat realisiert. Dieses wird erzeugt, indem das zu untersuchende Gas in eine stark basische wässrige Lösung geleitet und an einer gekühlten Oberfläche kondensiert wird, in die eine Interdigitalelektrode integriert wurde. Die sauren Komponenten des Biogases werden dabei sie in ihre nichtflüchtigen Formen überführt und gelangen somit nicht ins Kondensat. Der hohe CO2-Gehalt des Biogases überfordert jedoch bei gewerbsmäßiger Benutzung schnell die Kapazität der Base. Daher muss das Kohlendioxid im Rahmen einer Vorreinigung abgetrennt werden. Etablierte physikalische Trenntechnologien sind dafür nicht geeignet, da sie den Ammoniakgehalt unkontrollierbar verändern. Deshalb wurde ein eigener Trennprozess evaluiert, mit dem Ammoniak definiert angereichert wird. Das Messsystem sowie erreichte Ergebnisse werden vorgestellt.