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Found 185 results.

Recycling von Übergangsmetall-Katalysatoren mit Hilfe der Flüssig-flüssig-Zweiphasentechnik durch Temperatursteuerung der Lösungseigenschaften

Die homogene Übergangsmetall-Katalyse hat durch ihre hohe Selektivität und Effizienz zunehmende Bedeutung für die Produktion von Bulk- und Feinchemikalien erreicht. Voraussetzung ist dabei das Recycling der wertvollen Edelmetall-Katalysatoren. Hierfür hat sich die Flüssig-flüssig-Zweiphasentechnik, bei der sich der Katalysator und das Produkt in getrennten flüssigen Phasen befinden, auch im industriellen Einsatz bewährt. Ihre Anwendung erfordert allerdings eine ausreichende Löslichkeit der Edukte in der den Katalysator enthaltenden Phase. Eine universellere Anwendbarkeit soll in diesem Forschungsprojekt erzielt werden durch Methoden, die die Reaktion zunächst in einer gemeinsamen Phase und dann durch Temperatur-Absenkung die Trennung von Produkt und Katalysator ermöglichen. Aus der Literatur ist die 'Thermoregulierte Phasentransferkatalyse' bekannt, bei der die starke Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit eines Katalysators mit speziellen Liganden genutzt wird. Durch eigene Vorarbeiten bestehen Erfahrungen mit Lösungsmittelsystemen, die sich durch Temperaturänderung in zwei Phasen trennen lassen. Ziel ist die Kombination dieser Methoden, um sowohl eine hohe Reaktivität als auch eine gute Abtrennung des Katalysators durch Optimierung der Liganden und des Lösungsmittelsystems zu erreichen. Als Reaktionen sind zunächst Hydroformylierungen, Oligomerisierungen, Hydrierungen und Hydrosilylierungen mit Petrochemikalien sowie mit Fettstoffen als Beispiele für nachwachsende Rohstoffe geplant.

Leistungssteigerung bei der Querstrommikrofiltration durch Dean-Wirbel

Druckgetriebene Filtrationsprozesse, wie z.B. die Querstrommikrofiltration, sind in ihrer Leistungsfaehigkeit durch Effekte wie Fouling und Konzentrationspolarisation bzw. Deckschichtwachstum beschraenkt. Ziel der hier genannten Arbeit ist es, durch eine gezielte Induzierung von Stroemungsinstabilitaeten in Form von Sekundaerstroemungen das Deckschichtwachstum an der Membran zu limitieren, somit hoehere Filtratfluesse zu erzielen und den Filtrationsprozess insgesamt effizienter zu betreiben. Die Stroemungsinstabilitaeten werden durch die Stroemungsfuehrung in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen aufgrund von Zentrifugalkraeften erzeugt. In Technikumsversuchen mit Latex- und Hefesuspensionen konnte nachgewiesen werden, dass sich der Filtratfluss durch den Einsatz von Dean Wirbeln gegenueber der Filtration mit geraden Kapillarmembranen um bis zu 140 Prozent steigern laesst, die Effizienz des Prozesses kann bei gleichem spezifischen Filtratfluss sogar um bis zu 400 Prozent hoeher sein. Neben den experimentellen Untersuchungen erfolgt eine intensive theoretische Betrachtung des Filtrationsprozesses. Mit Hilfe einer CFD-Software werden die hydrodynamischen Vorgaenge untersucht und in Hinblick auf den Deckschichtaufbau analysiert. Die Berechnung mehrphasiger Stroemungen und der Ablagerungsmechanismen von Partikeln soll in Zukunft durch die Simulation des dynamischen Deckschichtaufbaus in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen erfolgen und zur Optimierung von Filtrationsmodulen hinsichtlich der Hydrodynamik herangezogen werden.

Aero: Entwicklung von kleinskaligen, geräuschoptimierten Seitenkanalgebläsen/-verdichtern und hybriden Abscheidesystemen zur Reduktion von Ölaerosolen, TV: Modellentwicklung und experimentelle Untersuchungen zur Leistungsvorhersage von kleinskaligen Seitenkanalmaschinen und Abscheideelemente

Aero: Entwicklung von kleinskaligen, geräuschoptimierten Seitenkanalgebläsen/-verdichtern und hybriden Abscheidesystemen zur Reduktion von Ölaerosolen, TV: Herstellung und Optimierung kleinskaliger Abscheideelemente und systematische Untersuchungen zur Leistung und Optimierung aktiver Abscheidesyste

Entwicklung eines Verfahrens zum Rückhalt antibiotikaresistenter Keime und Gene sowie zur Spurenstoffadsorption aus Abwässern mittels neuartiger Verfahrenskombination - Nachbewilligung

Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv, Teilvorhaben 2: Raman-Messungen im Langzeitbetrieb und experimentelle Charakterisierung der Aktivkohleproben

Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird dann ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.

Entwicklung, Optimierung und Test eines neuen Sandfangkonzeptes zur Reduzierung des Energieverbrauchs

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Ziel des Vorhabens ist die Prüfung und die mögliche Optimierung eines neuen Sandfangkonzeptes an Hand eines Prototypen sowie durch begleitende CFD-Simulationen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Aufbauend auf bereits bestehenden Erkenntnissen zur Gestaltung eines Sandfangs mit rein hydraulischem Antrieb, wurde in einem ersten Schritt ein Prototyp gebaut und seine Abscheideleistung, insbesondere im Hinblick auf die Abtrennung von Feinsanden, unter Laborbedingungen geprüft. Die Versuche wurden parallel durch Simulationsstudien nachgefahren, wodurch eine Kalibrierung des Modells möglich war. Im zweiten Schritt wurde der Prototyp auf einer realen Kläranlage mit dem Zulaufwasser der Anlage betrieben und seine Abscheideleistung für unterschiedliche hydraulische Belastungen ermittelt. Neben der Abtrennung von Sand wurde in den Versuchen auch der Frage nach der Abtrennung von Fett und organischen Bestandteilen nachgegangen, um in der späteren großtechnischen Umsetzung auf realen Anlagen auch einen verfahrenstechnisch sicheren Betrieb des Sandfangs gewährleisten zu können. Im Rahmen weiterer CFD-Berechnungen wurden konstruktive Maßnahmen getestet, durch die eine Verringerung der Organikabtrennung bei gleichzeitig hoher Sandabtrennung bewirkt werden sollte. Das Projekt ermöglichte eine erste Beurteilung des neuen Sandfangkonzeptes. Es zeigten sich aber deutlich die Grenzen, die durch Versuche an einem Prototypen im Modellmaßstab entstehen, wie auch die Grenzen, die mit CFD-Berechnungen erreicht werden. Auf Grund der eingeschränkten Aussagefähigkeit der Versuche wie auch der Grenzen in den Simulationsstudien in Bezug auf die Organikabtrennung steht eine abschließende Bewertung des neuen Konzeptes im Hinblick auf seine Praxistauglichkeit noch aus.

Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv, Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Adsorptionsverhaltens von Aktivkohle in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen

Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.

Dezentrale Regenwasserbehandlung in Trennsystemen - Umsetzung des Trennerlasses NRW

In dem Runderlass des MUNLV - IV- 9 031 001 2104- 'Anforderungen an die Niederschlagsentwässerung im Trennverfahren' vom 26.05.2004 (Trennerlass) unter Berücksichtigung des Paragraph 51a LWG NW vom 01.07.1995 sind die Anforderungen an die Behandlung von Niederschlagswasser konkretisiert worden. Die Art der erforderlichen Behandlung richtet sich nach der Belastung abhängig von der Herkunftsfläche. Diese wird im Kapitel 3 und in Anlage 2 des Erlasses geregelt, wobei hier nur die zentralen Behandlungsanlagen betrachtet werden. Gemäß Erlass gilt aber, dass von einer zentralen Behandlung des Niederschlagswassers abgesehen werden kann, wenn ( ) eine vergleichbare dezentrale Behandlung erfolgt. In den allgemeinen Grundsätzen wird dieser Weg der dezentralen Behandlung ausdrücklich eröffnet. Wesentliches Ziel des Forschungsvorhabens ist, die in dem Erlass angedeuteten dezentralen Anlagen für die Behandlung des Niederschlagswassers aufzuzeigen, repräsentative Anlagen auf ihre Leistungsfähigkeit zu prüfen und eventuell vorhandene Leistungsgrenzen zu bestimmen. Durch Untersuchungen im Labormaßstab soll die Leistungsfähigkeit geprüft werden, da sowohl die Fähigkeit zur Rückhaltung der wesentlichen Schadstoffe im Straßenabwasser als auch die ausreichende hydraulische Leistungsfähigkeit Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einsatz sind. Im Rahmen von in-situ Versuchen werden die Behandlungsanlagen hinsichtlich ihres betrieblichen Aufwandes untersucht. Weiterhin besteht die Aufgabe des Forschungsvorhabens darin, die Gleichwertigkeit von dezentralen mit zentralen Anlagen zu prüfen. Dabei ist zu beachten, dass für die zentralen Maßnahmen in dem Erlass Bemessungsregeln und keine Ablaufwerte genannt werden. Für die Gleichwertigkeit sind diese Reinigungsleistungen deshalb noch zu ermitteln oder wenigsten mit ausreichender Genauigkeit abzuschätzen. Der Projektbeginn ist kürzlich erfolgt und die Konzeption des Versuchsaufbaus wurde abgeschlossen.

Optimierung der Rauchgasreinigung der Thermischen Restabfallbehandlungsanlage in Leuna

Die MVV Umwelt GmbH, ein Tochterunternehmen der Mannheimer MVV Energie AG, betreibt am Standort Leuna eine thermische Restabfallbehandlungs- und Energieerzeugungsanlage. Bei der Abfallverbrennung entstehen Abgase, die in einer Abgasreinigungsanlage zu behandeln sind. Derzeit werden die zwei baugleichen Abfallverbrennungslinien mit einer vierstufigen quasitrockenen Abgasreinigung betrieben. Mit dem Vorhaben soll die Abgasreinigung auf ein Trockensorptionsverfahren umgerüstet werden (Teilprojekt 1), um die Abscheideleistung zu steigern und den Bedarf an Additiven sowie den Anfall an Deponiereststoffen zu reduzieren. Dazu wird der neue Reaktor in die bestehende Abgasreinigungsanlage zwischen dem Umlenkreaktor und dem Gewebefilter integriert. Gleichzeitig ermöglicht die in Zusammenarbeit mit LAB Deutschland, Stuttgart, entwickelte innovative technische Lösung, die überschüssige Abgaswärme künftig für die Wärmeversorgung nutzbar zu machen (Teilprojekt 2). Dazu wird die Wärme mithilfe eines Abgaswärmetauschers über einen sekundären Wasserkreislauf und eine Wärmetauscherstation abgeführt. Mit dem Vorhaben können jährlich ca. 1.600 Tonnen Additive eingespart und die Menge an Reststoffen zur Deponierung um bis zu 20 Prozent (bis zu 7.000 Tonnen pro Jahr) reduziert werden. Daraus ergeben sich jährliche Einsparungen an Erdgas (bis zu 60.000 Megawattstunden) und Wasser (40.000 Kubikmeter). Damit einhergehen CO2-Minderungen von bis zu 5.000 Tonnen pro Jahr.

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