Das Ziel des hier in einem Paketantrag vorgeschlagenen Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines mathematischen Basismodells für die Pyrolyse von Abfällen, das in Verbindung mit den jeweiligen Reaktormodellen für die Beschreibung der Pyrolyse in einer Wirbelschicht und in einem Drehrohr geeignet ist. Dabei entspricht die Wirbelschicht als Reaktormodell einem oder wenigen Rührkesselelementen. Die Hintereinanderschaltung mehrerer dieser Elemente führt zum Kolbenströmermodell für das Drehrohr. Das bisher in Wirbelschichtreaktoren gesammelte, umfangreiche Datenmaterial zur Pyrolyse von homogenen Abfällen soll zunächst in einem detaillierten, mechanistischen Reaktionsmodell mit einem bereits erprobten Wirbelschichtmodell kombiniert werden. Dieses sehr detaillierte Modell liefert grundsätzliche Erkenntnisse zur Bedeutung einzelner Transport- und Reaktionsmechanismen für vergleichsweise homogene Abfallstoffe (z.B. Polymermischungen). Für komplex zusammengesetzte Abfälle, wie z.B. Schredderleichtfraktion, müssen vor dem Hintergrund fehlender Basisdaten bzgl. stoffspezifischer Eigenschaften und Daten zum Transport- oder Mischungsverhalten jedoch entsprechend vereinfachte Summenparameter u.a. mit Thermowagenuntersuchungen im Labor- und Technikummaßstab ermittelt werden. Das auf diese Weise gewonnene vereinfachte Basismodell für komplex zusammengesetzte Abfälle dient dann als Grundlage für das weiter zu entwickelnde Gesamtmodell für das Drehrohr.
Ziel der Vorhaben ist die Verwendung von geschmolzenen Salzen als Adsorptionsmittel fuer Schwefeldioxid aus Abgasen. In einem Drehrohrofen wird das Entschwefelungsvermoegen von ternaeren, niedrigschmelzenden Karbonatschmelzen untersucht, wobei auch eine regenerative Verwendung der Salze vorgesehen ist, was auch eine Ueberfuehrung des Schwefels in seine umweltfreundliche Elementarform ermoeglicht.
Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Gebr. Zieglowski GmbH & Co. KG erfolgen die Untersuchungen zur Herstellung von Leichtbetonsteinen durch Substitution von Zement durch Wasserstoff-Puzzolan.
Zement wird mit Hilfe des Trocken- oder Nassverfahrens im Drehrohrofen hergestellt. Beim Nassverfahren ist der spezifische Energiebedarf zum Brennen des Klinkers ca. 40 Prozent höher als beim Trockenverfahren, da im Gegensatz zum Trockenverfahren das feuchte Vormaterial direkt in den Drehrohrofen eingebracht wird und so das Wasser im Drehrohrofen sehr energieintensiv verdampft werden muss. Eine Möglichkeit den Energiebedarf beim Nassverfahren zu senken, ist die Verbesserung des Wärmeübergangs von den heißen Rauchgasen auf das Vormaterial im Drehrohrofen, indem im Drehofen Ketten angebracht werden. Die Ketten werden im heißen Rauchgas aufgeheizt und durch die Drehbewegung des Ofens in das kältere Vormaterial gefördert, wo sie ihre Wärme entsprechend abgeben. Dadurch sind Energieeinsparungen von rd. 15 Prozent möglich. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein mathematisches Modell, basierend auf Stoff-, Massen-, Energie- und Impulsbilanzen, zur Beschreibung des Betriebsverhaltens dieser Kettensysteme formuliert werden, um durch eine verbesserte Auslegung des Kettensystems im Drehofen den Energiebedarf und damit Umweltbelastungen und Energiekosten bei der Zementherstellung zu minimieren.
Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.
Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.
Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie.
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Text | 167 |
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License | Count |
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