Experimentelle Validierung einer Versuchsanlage zur Anreicherung von Ammonium

Brennstoffzellen werden in Zukunft im Mobilitätsbereich eine wichtige Rolle spielen, da bei der Verwendung von Ammoniak keine CO2-Emissionen entstehen. Das Problem beim Einsatz von Ammoniak liegt jedoch in der Produktion. Bei der Herstellung nach dem Haber-Bosch-Verfahren entstehen große Mengen an CO2-Abgasen. An der Montanuniversität Leoben wurde ein Verfahren zur Rückgewinnung von erneuerbarem Ammoniak aus Abwässern entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss verschiedener Parameter auf die Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung zu ermitteln. Dazu wurden an der Versuchsanlage zwei verschiedene Versuchsreihen mit einer Musterlösung (1000 mg NH4+ L-1) unter Variation des Natriumgehalts sowie der Anzahl der mit Zeolith gefüllten Kolonnen durchgeführt. Durch Zugabe von Natriumchlorid konnten unterschiedliche Konzentrationen an Natrium in den Regenerationslösungen erreicht werden. Dabei wurde mit einer Konzentration von 4,25 g Na+ L-1 gestartet und durch wiederholte Verdopplung auf 34 g Na+ L-1 gesteigert. Es konnte festgestellt werden, dass eine Erhöhung des Natriumgehalts der Regenerationslösung sowohl bei einer Kolonne (ML I 34 = 1532,9 mg NH4+ L-1) als auch bei zwei Kolonnen in Serie (ML II 34 = 1770,9 mg NH4+ L-1) zu einer höheren Ammoniumkonzentration in der Regenerationslösung führt als ohne eine Zugabe Natrium (ML I 0 = 454,4 mg NH4+ L-1; ML II 0 = 194,5 mg NH4+ L-1). Die höchste Ammoniumkonzentration wurde beim Versuch mit zwei Kolonnen jedoch, im Gegensatz zum Versuch mit einer Kolonne (ML I 34), beim ML II 17 (2250,4 mg NH4+ L-1) gemessen.