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Heterogen katalysierte Zerlegung von Freonen in Kohlendioxid, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff bei tiefen Temperaturen

Die umweltgerechte Entsorgung von Freonen aus der Kuehlschrankrueckgewinnung erfolgt ggw nach einem sehr aufwendigen Verfahren und sieht am Ende die Konfektionierung der zurueckgewonnenen Freone, deren Versand sowie die abschliessende Zersetzung bei ca 1500 Grad Celsius vor. Nach dem hier angestrebten Verfahren kann die Zerlegung in Gegenwart eines geeigneten Katalysators hydrolytisch in Halogenwasserstoffe und Kohlendioxid schon bei ca 450 Grad Celsius 'vor Ort' in einer kleinen mobilen Anlage erfolgen. Dadurch werden aufwendige Aufbereitungsschritte beim Kuehlschrankrezykler und der Versand ueberfluessig. Eine kleintechnische Anlage laeuft sehr stabil, so dass die Ueberfuehrung in den technischen Massstab unmittelbar bevorsteht.

Aufwertung von kohlenstoffhaltigen Reststoffen und Koppelprodukten auf Kohlenstoff-Basis durch Rekristallisation aus Metallschmelzen

Trockenes Verfahren zur Reinigung von Muellverbrennungsrauchgasen unter Rueckgewinnung von Wertstoffen

Ziele: Simultane Abscheidung von Halogenwasserstoffen, Schwefeldioxid und Stickoxiden aus Rauchgasen von Muellverbrennungsanlagen; Regenerierung der Adsorbentien; Wiedergewinnung von Chlorwasserstoff und Schwefeldioxid als Wertstoff. Detaillierte Untersuchung des Regenerationsprozesses; Aufstellen eines Reaktionsmodells. Betrachtung verfahrenstechnischer Fragestellungen (Reaktortyp Festbett/Wanderbett).

Chemische Auftrennung von Kunststoffmischungen aus Thermoplasten, Elastomeren und Duroplasten durch fraktionierte Pyrolyse

Zur Auftrennung von Kunststoffabfaellen mit geringer Schadstofffracht existieren eine Reihe mechanisch-thermischer bzw. chemischer Recycling-Verfahren. Problematisch sind jedoch Gemische mit hohen Halogenanteilen aus PVC und Flammschutzmitteln sowie Thermoplaste im Gemisch mit Duroplasten und Elastomeren, wie z.B. im Elektronikschrott. Fuer diese Kunststoffgemische gibt es ausser der Verbrennung keine chemischen Wiederverwertungsverfahren. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Kunststoffgemische aus Thermoplasten, Elastomeren und Duroplasten, wie sie z.B. im Elektronikschrott anfallen, durch thermische Spaltung der einzelnen Komponenten unter milden Bedingungen chemisch aufzutrennen. Hauptziel ist hierbei die Abtrennung von Halogenwasserstoffen und Halogenkohlenwasserstoffen und anderen Schadstoffen. Daneben soll die Moeglichkeit untersucht werden, chemische Rohstoffe zu erzeugen oder so weit wie moeglich Monomere zurueckzugewinnen. Das entstehende Produktgemisch soll moeglichst einfach sein, um eine oekonomische Aufarbeitung zu ermoeglichen, so dass die Entsorgung von Kunststoffabfaellen mit der Erzeugung sauberer Rohstoffe, z.B. Brennstoffe, verbunden werden kann. Um das Potential der fraktionierten thermischen Zersetzung von Thermoplasten und Duroplasten aus Elektronikschrott hinsichtlich einer Minimierung der Schadstoffbildung und einer Maximierung der Wertstoffgewinnung aufzuzeigen, wird das thermische Abbauverhalten von Kunststoffen mittels Thermogravimetrie- bzw. isothermen Kreislaufreaktor-Experimenten charakterisiert. Hieraus sowie durch die qualitative und quantitative Analyse der Pyrolyseprodukte mittels MS, GC, GC-MS und HPLC erhaelt man die formale Kinetik des thermischen Abbaus, womit die Aufklaerung chemischer Reaktionsmechanismen moeglich wird. Hieraus resultierende Modellrechnugnen zum thermischen Abbauverhalten von Kunststoffen dienen zur Optimierung des kontinuierlichen Betriebs einer Reaktorkaskade aus Kugelkreislaufreaktoren im Labormassstab.

Demonstrationsanlage zur Abgasentschwefelung bei einem mittelgrossen steinkohlegefeuerten Dampferzeuger

Die Abgase eines Dampfkessels mit Schuettelrost und einer thermischen Leistung von 30 MW sollen nach einem Kalksteinwaschverfahren entschwefelt werden. Die Abgasreinigungsstrasse wird einem Zyklonentstauber nachgeschaltet. Das Rohgas wird zunaechst in einem Glasrohr-Waermetauscher von 180 Grad auf 120 Grad Celsius abgekuehlt, die weitere Rohgaskuehlung auf die Saettigungstemperatur von etwa 45 Grad Celsius erfolgt in einem Venturi-Waescher, wobei gleichzeitig Staub und Halogenwasserstoffe abgeschieden werden. Die SO2-Abscheidung erfolgt im anschliessenden Sprudelabsorber unter Zugabe von Kalkstein, wobei die Reaktionszone und damit der Entschwefelungsgrad durch Variation des Ueberlaufes veraendert werden kann. Angestrebt wird ein SO2-Reingaswert von 200 mg/m3.

New Machine for Producing Ice Slurry at -35 oc for a Complete Environmentally Friendly Refrigeration System

The European legislation has made imperative to respect Montreal 1987 and Kyoto 1997 protocol (Ozone depletion, Total Equivalent of Warming Impact) especially in the refrigeration system regarding the use of CFC (banned), HCFC (banned in 2008) and HFC (to be decreased to a minimum use). Therefore, this project aims to develop a machine able to produce Ice-slurry at -35C composed of a water solution with fine ice particles (in replacement of CFC, HCFC and HFC refrigerant) for a complete refrigeration loop. Scientific objectives are: 1) To reduce the use of HFC (by a factor of 10 for a complete direct expansion installation) to the minimum level; 2) A significant gain in energy efficiency (about 20Prozent) compared to the use of single phase secondary refrigerant; 3) A reduction and optimisation of energy consumption thanks to the storage of the ice-slurry during off-peak electrical periods; 4) A system cheaper to set up and smaller due to the reduction of the transporting tube section (divided by 5).

Themenverbund: Messtechnik fuer leichtfluechtige organische Kohlenwasserstoffe - Themenverbund: Sensor fuer Halogenkohlenwasserstoffe (HKW) - Teilvorhaben 9: Messtechnik fuer leichtfluechtige organische Kohlenwasserstoffe

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Messgeraetes zur kontinuierlichen Ueberwachung und Messung der Konzentration von Halogenwasserstoffen in der Atmosphaere. Es wird ein Sensor auf Basis eines duennen Halbleiterfilms mit vorgeschaltetem Katalysator zur Pyrolyse entwickelt. Es werden die Voraussetzungen zur reproduzierbaren Fertigung von Leiter- und Elektrodenstrukturen und von metallorganischen Halbleiterschichten in Duennfilmtechnik erarbeitet. Ein Verfahren zur zyklischen Regenerierung der Schicht entwickelt. Es wird ein Auswerteverfahren aufgestellt, das die zeitliche Aenderung der Leitfaehigkeit der Schicht auf den Wert der zugrunde liegenden Messgas-Konzentration zurueckfuehrt. Das Vorhaben umfasst die Konzeption einer Analog/Digital-Elektronik, die sich selbst auf die von Sensor zu Sensor um mehrere Groessenordnungen streuende elektrische Betriebsparameter der Schicht adaptieren kann. Es werden Algorithmen entwickelt, die in der Lage sind, Sensorfehlfunktionen zu erkennen. Es wird ein Geraetekonzept erstellt, das den Einsatz in Industrie-Umgebung ermoeglicht.

Entschwefelung und Entsaeuerung von Pyrolyseprodukten waehrend der Pyrolyse, insbesondere durch Zusaetze zur Wirbelschicht oder durch nachgeschaltete basische Wirbelschichten

Es ist in den Projekten CVA 1074 und CVA 0017 gezeigt worden, dass Kunststoffmuell und Altreifen unter anderem zu Chemierohstoffen pyrolysiert werden koennen, die allerdings Halogenwasserstoffe und Schwefelverbindungen enthalten, wenn in dem Ausgangsmaterial halogenierte und schwefelhaltige Kunststoffe vorhanden sind. Durch orientierende Laborversuche ist sichergestellt, dass Kalkzusaetze zur Wirbelschicht Halogenwasserstoff (HCl und Hf) binden. Ferner ist aus der Kohleentschwefelung bekannt, dass Schwefelverbindungen in Kalziumsulfid ueberfuehrt werden koennen. Es soll untersucht werden, ob in den Technikums- und Halbtechnikumsanlagen der oben genannten Projekte die Laboruntersuchungen ueber Enthalogenierung und Entschwefelung verifiziert werden koennen, dabei insbesondere, ob nachgeschaltete regenerierbare Wirbelschichten notwendig sind, oder ob Zusaetze zur Pyrolysewirbelschicht entsprechende Wirkung zeigen, separiert und regeneriert werden koennen.

Photoakustischer Schadstoff-Gassensor

Nachweis von Halogen-Wasserstoff-Gasen in der Atmosphaere im Sub-ppm-Bereich mit Hilfe eines photoakustischen Sensors.

Untersuchungen zur Trockensorption zur Abscheidung von Halogenwasserstoffen in Rauchgasen einer Wirbelschichtfeuerung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die trockene Abscheidung von Fluor- und Chlorwasserstoffen aus den Rauchgasen einer Wirbelschichtfeuerung mit Calciumverbindungen untersucht. Dabei ist der Einfluss unterschiedlicher Parameter, wie z.B. Additivmenge, Koernung und spezifische Oberflaeche der Additive, chemische Zusammensetzung der Additive und Rauchgastemperatur messtechnisch erfasst worden. Daneben wurden Untersuchungen ueber die Abscheidung der gasfoermigen Schadstoffe durch ein halbtrockenens Verfahren untersucht, bei dem waessrige Calciumhydroxid-Suspensionen in den Rauchgasstrom eingeduenstet wurde. Das im Filter anfallende und im Rauchgasstrom getrocknete Feststoffgemisch wurde auf die Moeglichkeit der Verwertung oder der gefahrlosen Deponierung untersucht.

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