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s/chemischer-reaktor/Chemischer Reaktor/gi

Horizont Europa, Rahmenprogramm für Forschung und Innovation (2021-2027), Bringing Lithium-Ion Battery Waste tozero

tozero is committed to its mission to truly bring lithium-ion battery waste to zero. With its novel hydrometallurgical (i.e. wet chemical)battery recycling approach, it can maximize the recovery of critical raw materials (lithium, nickel, cobalt, manganese, and graphite)from both lithium-ion batteries that have reached their end of life, and scrap created during the production of new batteries.Proven on a daily basis in an operational pilot plant (commissioned in July 2023) close to Munich, Germany, tozero already now fulfillsthe recovery rates for critical raw materials from lithium-ion battery waste required by the recently enforced EU Battery Directive for2027 and 2031 and established itself as one of the leading battery recycling startups in Europe. In addition, the use of less aggressivechemicals than competitors and a mostly closed circular production process reduces the carbon footprint for batteries using tozero’srecycled material compared to batteries using mined materials by up to 80%.Considering an initial pre-seed funding of EUR 3.5mn in 2022, receiving the EIC grant would allow to significantly accelerate tozero´sscale up to industry-scale commercialization and bridge the gap for the next funding round. First, this includes additional funds fromthe EIC for the purchasing and in-house optimization of chemical reactors tailored to the innovative hydrometallurgical process oftozero. Second, it allows us to largely automate our processing and prepare for industry-scale processing. Third, it supports in thecreation of a full lifecycle assessment that is required to officially accredit our CO2e savings and helps to identify the largest lever tofurther reduce our environmental footprint. All three aspects combined allow to reach an industrial scale proof of our operations andunlock a large equity financing round in 2026.

CO2-Entnahme durch Alkalinitätserhöhung - Potenzial, Nutzen und Risiken, Leitantrag;' Vorhaben: Benthische Prozessstudien und globale Modellierung von Alkalinisierung'

ISO-POTENTIAL RÖNTGENABSORPTIONS-SPEKTROSKOPIE/DIFFRAKTION - Studie der Katalysatordynamik in chemischen Reaktoren mit beliebiger Größe und Gestalt, Teilprojekt 1

ISO-POTENTIAL RÖNTGENABSORPTIONS-SPEKTROSKOPIE/DIFFRAKTION - Studie der Katalysatordynamik in chemischen Reaktoren mit beliebiger Größe und Gestalt, Teilprojekt 3

ISO-POTENTIAL RÖNTGENABSORPTIONS-SPEKTROSKOPIE/DIFFRAKTION - Studie der Katalysatordynamik in chemischen Reaktoren mit beliebiger Größe und Gestalt, Teilprojekt 2

Zeitlicher Druckverlauf in Blow-Down-System waehrend der Druckentlastung einer Anlage

Ziel ist die Entwicklung von Modellen fuer die Berechnung des dynamischen Verhaltens von Blow-Down-Systemen. Mit dem Modell sollen die fluid- und thermodynamischen sowie die reaktionskinetischen Vorgaenge waehrend der Druckentlastung eines chemischen Reaktors mit angeschlossenem Blow-Down-System berechnet werden koennen. Die Ergebnisse dienen der sicheren Auslegung von Blow-Down-Systemen. Nach der Aufstellung von flexiblen Modellen der einzelnen Teilsysteme Reaktor, Abblaseleitung, Entlastungsarmatur, Abscheider und Kondensator liegt der Schwerpunkt auf der Kopplung der Teilsysteme. Im Zentrum steht die Schaffung eines praxisorientierten Gesamtmodells, wobei das besondere Augenmerk auf Phaenomene gerichtet ist, die auf das Zusammenspiel der Teilsysteme zurueckzufuehren sind. Dies sind in erster Linie Instabilitaeten im Massenstrom bzw. dem transienten Druckverlauf, die bei unguenstiger Auslegung auftreten koennen. Die Arbeiten sind rein theoretischen Charakters und stuetzen sich, so weit wie moeglich, auf bereits vorhandenes experimentelles Material.

Anwendungsmoeglichkeiten neuartiger EDV-gestuetzter Erkennungsmethoden zur Identifizierung gefaehrlicher Betriebszustaende in Chemieanlagen

Das Vorhaben soll einen Beitrag zur operatorunabhaengigen Beurteilung des Prozess- und Anlagenzustandes chemischer Reaktoren leisten. Zu diesem Zweck soll eine zusaetzliche, auf Mustererkennungsmethoden basierende Ueberwachungsmethode fuer die Identifizierung gefaehrliche Betriebszustaende entwickelt werden, um den Anlagenoperator insbesondere in kritischen Situationen durch Entscheidungshilfen und Handlungsempfehlungen zu unterstuetzen. Im Rahmen eines Verbundprojektes wird dieses Forschungsvorhaben gemeinsam mit dem Institut fuer Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Oberhausen bearbeitet, das fuer den Bau einer Versuchsanlage und eines Prozesssimulators verantwortlich ist, an denen die im Forschungszentrum Rossendorf entwickelten Mustererkennungsverfahren angelernt und getestet werden. Nach vorliegendem Kenntnisstand scheinen fortgeschrittene Klassifikationsverfahren wie neuronale Netze und Fuzzy-Klassifikatoren, die auf analoge Prozesssignale, binaere Statussignale sowie zusaetzliche Prozess- und Anlagenkenngroessen angewendet werden, fuer die Klassifikation des Prozess- und Anlagenzustandes von Chemieanlagen im Zusammenhang mit der Bewertung deren Sicherheit geeignet zu sein. Das Training der Klassifikatoren erfolgt auf der Basis von Versuchen an Laborreaktoren, Prozesssimulationen und Betriebserfahrungen der Operatoren. Die Leistungfaehigkeit der Ueberwachungsmethode soll fuer einen exothermen chemischen Referenzprozess in einer Versuchsanlage nachgewiesen werden.

Erweiterung des Anwendungsbereiches von Strahlkondensatoren zur Direktkondensation von Dampf-Gas-Gemischen, Direktkondensation mit Hilfe von Tauchvorlagen

Beim Auftreten einer unzulaessigen Druckueberschreitung an einem Chemiereaktor muessen die nach Druckentlastung ueber Berstscheiben oder Sicherheitsventile austretenden Stoffmassen oftmals durch Ueberfuehrung an einen sicheren Ort unschaedlich gemacht werden. Dies kann durch Direktkondensation des Dampfes oder des Dampfgemisches in einem Wassertank (Tauchvorlage) geschehen. Die Kondensation eines Dampfes durch direkten Kontakt mit einer Kuehlfluessigkeit wird durch nichtkondensierbare Gase im Dampfraum stark behindert. Die bisher vorliegenden experimentellen Untersuchungen und theoretischen Ansaetze lassen eine zuverlaessige Auslegung und einen sicheren Einsatz derartiger Direktkondensatoren noch nicht zu. Dies soll durch ein gezieltes Versuchsprogramm, in dem insbesondere der Inertgasanteil im technisch interessierenden Bereich variiert wird, ermoeglicht werden.

Predicting the complex coupling of chemistry and hydrodynamics in fluidised bed methanation reactors for SNG-production from wood (bioSNG - fundamentals of methanation)

Synthetic natural gas from wood-How can the synthesis be optimised? The production of bio natural gas as a fuel and combustible made of biomass that is rich in lignin presents an interesting alternative to the use (combustion) of biomass purely as a source of energy. In this project, researchers examine how the chemical reactions, the mass transfer and the fluid dynamics in fluidised bed reactors mutually influence each other. In experiments, they check whether the reactor simulation mirrors the actual processes precisely enough. This is important for optimising processes for the production of bio natural gas with the help of simulations. Background Woody biomass containing lignin, such as wood and straw, can so far only be transformed into a combustible product gas via thermochemical processes such as gasification. From the wood gas thereby gained, a synthetic natural gas is made via fluid bed methanation. This so-called bio-SNG (synthetic natural gas) can be fed directly into the existing natural gas network and is available as a renewable and CO2-neutral substitute for conventional fossil natural gas and as fuel for natural gas vehicles. The fluid bed methanation, during which wood gas is transformed into methane, works well at the pilot scale, but further research is necessary before it can be implemented in larger production plants. Aim The goal of the experiments is to collect on a 160 kW pilot plant data of sufficiently good quality that will enable researchers to validate the computer models. These models are used to upscale the fluid bed methanation to the scale of commercial plants and to optimise processes. During the experiments, the researchers will vary temperature, pressure, gas flows and gas composition. For process optimisation, the researchers will measure the fluid dynamics, the axial temperature and the gas phase concentration profiles and will use a catalyst sampling system. Significance The computer modules validated via the measurements on the pilot plant enable researchers to derive meaningful model experiments in the perspective of the 'observing passenger'. In these experiments, a small amount of a catalyst is exposed to a periodically changing gas mixture, which is what happens to the catalyst when there is movement in the fluidised bed reactor. This innovative approach can be applied to all chemical reactors with moving solids.

Reduction of CO2 via two-step solar thermochemical cycles using redox pairs - thermodynamics, kinetics, and reactor technolog

The scope of this project is to split CO2 using concentrated solar energy in a two-step cycle with metal oxide redox reactions. The first step is a high temperature process driven by concentrated solar energy where a metal oxide is converted to a lower-valence metal oxide or metal and O2. The lower-valence metal oxide or metal is then reacted with CO2 in the second, non-solar, step to produce CO and the initial metal oxide. The CO can be further processed to produce liquid fuels and the initial metal oxide is recycled back to the first step. The net reaction of the cycle is CO2=CO+0.5O2 with the CO and O2 produced in different steps, bypassing problematic gas separation. This project focuses on quantifying the maximum efficiencies of such cycles using thermodynamics, determining the rate at which reactions in the second step proceed with chemical kinetics, and designing a chemical reactor for the second cycle step. Further work will focus on modifying the second step to chemically reduce both CO2 and H2O in competitive reactions with the lower-valence metal oxide or metal to produce synthesis gas (mixtures of CO and H2).

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