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Found 30 results.

Entwicklung eines Verfahrens zur Vergasung von Biomasse nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht

Klassifizierung und physikalisch-chemische Charakterisierung der Einsatzstoffe (Ermittlung von Grunddaten). Durchfuehrung von Foerderversuchen mit verschiedenen Einsatzstoffen. Vergasungsversuche in einer zirkulierenden Wirbelschicht. Dabei Variation der Einsatzstoffe, der Feuchte derselben und der Reaktionstemperatur. Durchfuehrung von Langzeitversuchen zur Demonstration der Verfuegbarkeit des Verfahrens bei optimalen Betriebsbedingungen. Entwurf eines Verfahrensschemas zur Produktion von niederkalorigem Heizgas auf der Basis der Versuchsergebnisse.

Lager- und Friktionswerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1: Technologische und Werkstoffentwicklung im labor- und kleintechnischen Massstab

Ziel des Verbundprojektes besteht in der Entwicklung von Lagern, Bremsen und Brennelementen auf der Basis von Siliciumcarbid (SiC) und Kohlenstoff (C). Die Herstellung der SiC-C-Verbundwerkstoffe erfolgt abweichend von konventionellen Technologien nach einem neuen Werkstoff- und Technologiekonzept. Die an dieses Konzept gebundenen funktionellen, technologischen, ökonomischen und ökologischen Vorteile sollen anhand der Fertigung von prototypischen Bauteilen und ihre industrielle Testung nachgewiesen werden. Die Untersuchungen werden daher sowohl im Labor-, Technikums- und Industriemaßstab durchgeführt.Naturfaser-Rohstoffe unterschiedlicher Art und Provenienz wurden analysiert und deren werkstofftechnische und produktionstechnische Potenziale bei der Konversion zu Kohlenstoff- und Siliciumcarbid-Werkstoffen aufgezeigt. Am Modellsystem Flachs wurden Grundlagen der Konversion und der Gefügegestaltung biogener Si-SiC-C-Werkstoffe erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung für Lagerwerkstoffe getestet. Die entwickelten biogenen Keramikwerkstoffe sind durch spezielle Verbundstrukturen ausgezeichnet und erreichen das Eigenschaftsniveau kommerziell verfügbarer Vergleichswerkstoffe. Eine vollständige Prozesskette vom nachwachsenden Rohstoff bis zum mechanisch, thermisch und korrosiv hoch belastbaren Gleit- und Friktionswerkstoff wurde erarbeitet. Die Fertigungslinie wurde für spezielle Einsatzmuster bis zum prototypischen Bauteil (prototypische Elemente für pumpenspezifische Radial- und Axiallager) geführt. Positiv zu bewertende Ergebnisse von Eigenschaftsprüfungen und Anwendungstests liegen aus den Untersuchungen im Verbund vor. Auslagerungstest und Einsatzuntersuchungen für Anwendungen in keramischen Lagern bestätigen neben einer Stabilität in sauren Umgebungsmedien die für Si-SiC-Werkstoffe typische Anfälligkeit unter alkalischen und hydrothermalen Bedingungen. Werkstofftechnische Verbundstrukturen zur Vermeidung dieser korrosiven Schädigungen wurden angearbeitet. Die Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse wurde im Teilvorhaben 2 nachgewiesen. Mit dem erreichten Entwicklungsstand werden Grundaussagen zu den werkstofftechnischen und technologischen Möglichkeiten dieser neuen biogenen Werkstoffe bereit gestellt sowie Ansatzpunkte für eine mikrostrukturelle Nutzung der hierarchischen pflanzlichen Verbundstrukturen aufgezeigt. Neben den pulvertechnologischen Herstellungsrouten wurde die prozessökonomisch besonders interessante Veredelung von organisch gebundenen Faserverbundplatten in großformatige Carbonisat-Produkte zu ersten Pilotmustern geführt.

Microbial Treatment of FSA (Formamidinesulfinic Acid)-Containing Waste Water

An industrial wastewater is high loaded with FAS, a nitrogen and sulfur-containing organic substance, which decomposes to a variety of partially toxic organic products. A process for the treatment of the wastewater is being developed, which should be mainly a biological treatment. Therefore an analytical procedure on the basis of HPLC and spectrophotometry is optimized which provides qualitative and quantitative information about the wastewater composition. The low biodegradability of the organic contaminants is significantly increased by an oxidative pretreatment. The original concept for the biological treatment was a two-step approach. In an first aerobic reactor, the organic carbon should be converted into CO2 and biomass and the nitrogen, which is released as NH4+. This should be nitrified by bacteria to NO3--. This was to be denitrified to N2 in a second, anaerobic reactor. Due to a high nitrification inhibition by wastewater components, it was necessary to change this concept. Now, the first, aerobic reactor is kept under high pH and the released NH3 is stripped by intensiv aeration. The NH3 is planned to be nitrified aerobically in a separate trickling filter. The resulting NO3- will be treated anaerobically to give N2 in a third reactor. The scale up from laboratory to pilot scale and possible industrial application will be the last part of the project.

Aufschluss von Schlacke zur Herstellung von Titandioxidpigmenten unter Rueckfuehrung von Duennsaeure aus der Hydrolyse

Es wird ein 2-stufiges Verfahren zum Aufschluss von Sorelschlacke untersucht. Dabei sollen in der 1. Stufe rueckgefuehrte Duennsaeure - gegebenfalls nach Vorkonzentrierung - eingesetzt werden. Der Rueckstand aus dieser Aufschlussstufe soll in Anlehnung an den konventionellen Aufschluss mit Frischsaeure aufgeschlossen werden, wobei auch hier die Moeglichkeit eines Einsatzes von Duennsaeure geprueft werden soll. In Laborversuchen sollen die guenstigen Aufschlussbedingungen fuer beide Verfahrensstufen untersucht werden. Hierbei soll der Aufschluss so gefuehrt werden, dass aus beiden Prozessstufen TiOSO4-Loesungen resultieren, die gemeinsam nach der z.Z. praktizierten Standard-Hydrolyse verarbeitet werden koennen. Zunaechst sind nur Versuche im Labormassstab vorgesehen.

Aufschluss von Schlacke zur Herstellung von Titandioxid-Pigmenten unter Rueckfuehrung von Duennsaeure aus der Hydrolyse

Es wird ein 2-stufiges Verfahren zum Aufschluss von Sorelschlacke untersucht. Dabei soll in der 1. Stufe rueckgefuehrte Duennsaeure - gegebenenfalls nach Vorkonzentrierung - eingesetzt werden. Der Rueckstand aus dieser Aufschlussphase soll in Anlehnung an den konventionellen Aufschluss mit Frischsaeure aufgeschlossen werden, wobei auch hier die Moeglichkeit eines Einsatzes von Duennsaeure geprueft werden soll. In Laborversuchen sollen die guenstigsten Aufschlussbedingungen fuer beide Verfahrensstufen untersucht werden. Hierbei soll der Aufschluss so gefuehrt werden, dass aus beiden Prozessstufen TiOSO4-Loesungen resultieren, die gemeinsam nach der z.Z. praktizierten Standard-Hydrolyse verarbeitet werden koennen. Zunaechst sind nur Versuche im Labormassstab vorgesehen.

Herstellung eines neuartigen Fuellstoffes-Pigmentextenders (Scawtit) auf der Basis einheimischer Rohstoffe nach umweltfreundlichem Verfahren und dessen praxisorientierte Erprobung in verschiedenen Einsatzgebieten

Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, einen Fuellstoff mit Extendereigenschaften herzustellen, durch den der teilweise Ersatz des nach umweltbelastenden Verfahren erzeugten TiO2 ermoeglicht wird. Die Produktion dieses neuen Produktes erfolgt aus den heimischen Kohstoffen Kalk, Quarz und Kalkstein, im umweltfreundlichen Hydrothermalverfahren. 6 Ca(OH)2 + 6 SiO2 + CaCO3 - 6 CaO x 6 SiO2 x CaCO3 x 2 H2O. Die zu produzierende Mengen sollen so gross sein, dass nach den hierbei gewonnenen Ergebnissen eine Grossanlage konzipiert werden kann. Die bisherigen Laborergebnisse sind also in den Pilotmassstab zu uebertragen und zu optimieren. Die Einsatzmoeglichkeit des neuen Produktes ist in praxisgerechten Untersuchungen zu testen. Die Untersuchungen mit der zunaechst herzustellenden Suspension mit 60 v.H. Feststoff beziehen sich bevorzugt auf den Scawtiteinsatz in der Dispersionsfarben- und Papierindustrie.

Verfahren zur Entfernung von Cadmium aus Saeuren insbesondere aus technischen Phosphorsaeuren

Die chemische Fabrik Budenheim ist auf eine neue Moeglichkeit zur gezielten Entfernung von Cadmium aus technischen Phosphorsaeuren gestossen. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sind vielversprechend und stellen einen Weg fuer die Reduzierung der Cadmiumgehalte in Phosphatduengemitteln dar. Das Vorhaben hat die Zielsetzungen: 1. Erweiterung der Forschungsarbeiten, um festzustellen, auf welche anderer Bereiche sich das Verfahrenskonzept anwenden laesst, 2. das Verfahren von dem Labormassstab zum Pilotanlagenmassstab hin weiterzuentwickeln. 3. Eine Pilotanlage zu erstellen, zu betreiben und zu optimieren. 4. Ein Verfahren zu entwickeln, um das abgetrennte Cadmium in einen deponiesicheren Zustand zu bringen oder eine wirtschaftliche Verwendungsmoeglichkeit zu finden.

Vergleich der biologischen Phosphorelimination in sequentiell betriebenen Belebtschlamm- und Biofilmreaktoren

Phosphor und Stickstoff sind in vielen Gewaessern wachstumslimitierende Naehrstoffe. Eine Einleitung der Naehrstoffe in ein Gewaesser kann zu einem vermehrten Algenwachstum fuehren (Eutrophierung). Deshalb ist die Entfernung beider Naehrstoffe vor der Einleitung in ein Gewaesser gesetzlich vorgeschrieben. Fuer die Bio-P-Elimination werden zum gegenwaertigen Zeitpunkt ausschliesslich Belebungsverfahren eingesetzt, bei denen die Bakterien in Form von Belebtschlammflocken im Wasser suspendiert sind. Verfahren, bei denen die beteiligten Organismen in Biofilmen fixiert werden, sind bisher nicht im Einsatz, koennen aber Vorteile vor Belebtschlammanlagen bieten: (1) Probleme mit der Absetzbarkeit des Belebtschlammes und Schwimmschlammbildung werden vermieden, (2) wegen des Fehlens der Absetzphase koennen keine Probleme durch eine eventuelle P-Rueckloesung in der unbeluefteten Absetzphase entstehen, (3) im Biofilm koennen langsam wachsende Organismen besonders effektiv angereichert werden, (4) mit Biofilmreaktoren ist es moeglich, kompaktere Klaeranlagen zu bauen, da hoehere aktive Biomassen eingesetzt werden koennen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Optimierung der biologischen P-Elimination (Bio-P-Elimination) bei vollstaendiger Nitrifikation in einem Biofilmreaktor.

Ozonid-Verfahren zur Behandlung kontaminierter Boeden

In einem Kooperationsprojekt mit dem Institut fuer Technische Chemie, Universitaet Hannover wird die Anwendung von Ozon beim Abbau polyaromatischer Kohlenwasserstoffe in Boeden untersucht. Im Vordergrund steht dabei die praxisorientierte Anwendung. Die Arbeit an dem Projekt laesst sich dabei in drei Hauptgruppen unterteilen: Zunaechst werden die optimalen Betriebsparameter fuer die Ozonbehandlung bestimmt. Dazu werden Versuche in verschiedenen Massstaeben, angefangen vom Labormassstab bis zum Pilotmassstab, durchgefuehrt, um die fuer einen Abbau noetigen Ozonmengen in Abhaengigkeit der Bodenparameter wie z.B. Wassergehalt, Korngroessenverteilung und Gehalt an organischen natuerlichen Bodeninhaltsstoffen bestimmen zu koennen. Des weiteren wird der Abbauweg untersucht, indem die Abbauprodukte analysiert und mit Hilfe von Biotests deren Toxizitaet bestimmt wird um die Freisetzung gefaehrlicher Substanzen nach einer Rueckverfuellung des behandelten Materials zu verhindern. Ein weiterer vielversprechender Ansatz liegt in der Kombination des chemischen Sanierungsverfahrens mit mikrobiologischen Verfahren, bei der der kontaminierte Boden zuerst mit Ozon voroxidiert und anschliessend mikrobiologisch nachbehandelt wird. Durch die Ozonbehandlung werden die Schadstoffe anoxidiert und so einem mikrobiellen Abbau leichter zugaenglich gemacht. Auf diese Weise sollen die zur Behandlung des kontaminierten Materials benoetigten Ozonmengen in einem wirtschaftlichen Rahmen gehalten und der mikrobiologische Abbau durch die erhoehte Verfuegbarkeit der Schadstoffe erheblich beschleunigt werden.

Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuer die kontinuierliche Klaerschlammtrocknung

Die Klaerschlammentsorgung auf der Grundlage der Deponierung oder landwirtschaftlichen Verwertung wurde durch die Neuauflage der gesetzlichen Regelungen (TASI, TA- Abfall, AbfKlaerV) eingeschraenkt. Ein wesentliche Neuregelung aus diesen Gesetzen ist der Grenzwert des maximalen Organikanteils im Klaerschlamm fuer die Deponierung. Wird ein Klaerschlamm wegen der Schadstoffbelastung oder fehlender Alternativen der Deponierung zugefuehrt, ist die Reduzierung des Organikanteils groesstenteils nur mit thermischen Verfahren technisch zu realisieren. Wird die Verbrennung als Verfahren gewaehlt, ist der Schlamm nach der obligatorischen mechanischen Entwaesserung vorausgehend thermisch zu trocknen. In diesem Forschungsprojekt wird diese thermische Trocknung des Klaerschlammes mit der konvektiven Niedertemperaturtrocknung in einem Bandtrockner realisiert. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit dem Hilfsmittel der Massstabsuebertragung eine Vorrausberechnung des Trocknungsprozesses zu realisieren, die dem Anlagenbauer die Moeglichkeit der Konzipierung gibt, eine Trocknungsanlage auszulegen. Der Anlagenbauer ist somit in der Lage, den verschiedenen Anforderungen an die Trocknungsanlage gerecht zu werden, und damit eine erhebliche Steigerung der Planungssicherheit zu erlangen. Die Massstabsuebertragung ist ein Verfahren, bei dem der eigentliche Prozess in natuerlichen und kuenstlichen Modellen dargestellt wird. Diese Modelle muessen dann dazu geeignet sein, eine Uebertragung auf den technischen Apparat vorzunehmen. Die natuerlichen Modelle sind hierbei die Labor- oder Technikumsanlagen, in denen die Gesetzmaessigkeiten des Prozesses mit ihren Wirkungsweisen ermittelt werden koennen. Die so von dem Prozess ermittelten Kenntnisse werden in mathematischen Beziehungen, den kuenstlichen Modellen, so aufbereitet, dass eine Uebertragung vom Labormassstab auf den technischen Massstab moeglich wird. Das Ergebnis dieser Entwicklungsarbeit ist ein Berechnungsmodell zur Vorrausberechnung einer Trocknungsanlage. Dabei werden anhand der Parameter bezueglich z.B. Temperatur, Luftgeschwindigkeit oder Durchsatzmenge die erforderlichen bei Betriebsparametern und die Baugroesse der Anlage ermittelt. Die Ermittlung der spezifischen Daten der Klaerschlaemme kann in einem einfachen Laborversuch ermittelt und auf die Technikumsanlage mit verschiedenen Betriebsparametern uebertragen werden. Das Berechnungsverfahren als Ergebnis der Forschungsarbeit ist den Kooperationspartnern zugaenglich gemacht worden, und unterstuetzt diese Firmen in Ihrer Arbeit im Bereich der Klaerschlammtrocknung.

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