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Found 189 results.

Einfluss der geometrischen Oberflaechenstruktur der Filtermaterialien auf die Wirksamkeit von Schnellfiltern bei der Entfernung von Truebstoffen

Optimierung der geometrischen Oberflaechenstruktur von Filtermaterialien in Tiefenfiltern hinsichtlich der Abscheideleistung von Truebstoffen. Untersuchung der Beeinflussung von Haft- und Transportvorgaengen durch die Oberflaechenstruktur.

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: Herstellung und Optimierung kleinskaliger Abscheideelemente und systematische Untersuchungen zur Leistung und Optimierung aktiver Abscheidesyste

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

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 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.

Innovative Separatoren für den energieeffizienten Trennprozess (EnEffTrenn), Teilvorhaben: Modellentwicklung und - validierung

Ziel ist es, aufbauend auf neu gewonnenen Erkenntnissen zur Partikel-Wechselwirkung im Tellerspalt Zentrifugalhilfsmittel zur Erhöhung der Abscheideleistung einzusetzen. Mithilfe dessen soll die Abscheideleistung von Tellerseparatoren auf Kleinstpartikel mit einer Sinkgeschwindigkeit von 1 Millimeter per Stunde und weniger ausgedehnt werden. Auf diese Weise wird auch das Einsatzgebiet der Tellerseparatoren auf neue Anwendungsfelder erweitert. So können in zahlreichen industriellen Trennprozessen durch die Substitution energieintensiver Trenntechnologien nachhaltig Energieeinsparpotenziale realisiert werden. Hierdurch lassen sich Energieeinsparpotentiale von circa 25 Prozent (bei Substitution von Mikrofiltertechnologien) circa 50 Prozent (bei Einsparung ganzer Separationsstufen) erschließen.

Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Abscheideleistung und Partikeleigenschaften bei Elektroabscheidern für kleine Biomassefeuerungen

Die erhöhten Feinstaubemissionen von Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV stellen nach wie vor eine technische Herausforderung dar, da kostengünstige, robuste und langzeitstabile Lösungen, z. B. für kleine Elektrofilter, derzeit nicht auf dem Markt sind. Hier hat sich mittlerweile der Handlungsdruck erhöht, da ab 2015 die 2. Stufe der im Jahr 2010 novellierten 1. BImSchV für einige Anlagenbauarten greift. Dies hat Ende 2012 wichtige Kesselhersteller dazu bewogen, politisch aktiv zu werden und auf eine Verschiebung oder Änderung der Grenzwerte ab 2015 hinzuwirken. Letztlich kann aber der immissionsseitige Konflikt einer einerseits gewünschten erhöhten Biomassenutzung und andererseits der hierdurch verursachten Staubemissionen nur technisch gelöst werden. Die in der Praxis ereichten Abscheideleistungen bei kleinen Elektrofiltern für Biomassefeuerungen liegen deutlich unter den Prüfstandswerten. Unter Labor- und Prüfbedingungen können die meisten Konstruktionen eine zufriedenstellende Leistung vorweisen, beim Einsatz an realen Feuerungen liegt die Abscheideleistung teilweise deutlich darunter. Je nach vorherrschenden Verbrennungsbedingungen kommt es zu massiven Schwankungen und auch immer wieder starken Einbrüchen der Abscheideleistung. Dies betrifft bisher durchweg sämtliche Konstruktionen bei den Kleinelektrofiltern. Die Zusammenhänge sind hier noch ungeklärt, so dass ohne Erlangung von grundlegendem Wissen hierzu auch keine baldige Lösung zur Erreichung konstant hoher Staubabscheideleistungen und damit niedriger Emissionswerte zu erwarten ist. In eigenen durchgeführten Messungen an verschiedenen elektrostatischen Staubabscheidern und nach Literaturangaben zeigt der Abscheidegrad eine deutliche Abhängigkeit zur Eingangsstaubkonzentration und sinkt mit zunehmender Staubkonzentration deutlich, was unerwünscht ist, da höhere Staubkonzentrationen effektiv gemindert werden sollten. Die Ursache für den sinkenden Abscheidegrad bei höheren Staubkonzentrationen ist bisher noch nicht geklärt. Einerseits könnte dies an einer Änderung der Staubeigenschaften liegen oder an der Zunahme der Partikelanzahlkonzentration bei hohen Staubkonzentrationen, ggf. an einer Kombination dieser beiden Möglichkeiten. Inwieweit hier noch eine Leistungssteigerung der Abscheider erreicht werden kann, ist aufgrund der nicht geklärten Zusammenhänge nicht abschätzbar. Diese Lücke zu schließen und grundlegendes Wissen über die Zusammenhänge zwischen Abscheideleistung, Verbrennungsbedingungen und Partikeleigenschaften zu erlangen ist Motivation dieses Projekts. Die Ergebnisse sollen zur Steigerung der Abscheideleistung von Kleinelektrofiltern beitragen und den Stand der Technik insgesamt voranbringen.

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.

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