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Dynamische Methanolproduktion aus Hüttengasen, MeOH Synthese

Das Projekt "Dynamische Methanolproduktion aus Hüttengasen, MeOH Synthese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie.

Heterogen katalysierte Gasphasenoxidation von 3-Picolin an V2O5/TiO2-Katalysatoren

Das Projekt "Heterogen katalysierte Gasphasenoxidation von 3-Picolin an V2O5/TiO2-Katalysatoren" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Institut für Brennstoffchemie und physikalisch-chemische Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Technische Chemie und Heterogene Katalyse.Nikotinsaeure hat in der chemischen Industrie eine bedeutende Stellung. Die Nikotinsaeure ist das Provitamin zum Nikotinsaeureamid und hat die gleiche biologische Aktivitaet. Sie wird als Zusatzstoff in Nahrungs- und Futtermitteln eingesetzt. Ein herkoemmliches Verfahren zur Herstellung von Nikotinsaeure ist die homogen katalysierte Oxidation von 2-Methyl-5-ethyl-Pyridin mit HNO3 und anschliessender Decarboxylierung. Nachteil dieser zweistufigen Reaktion ist einerseits die anfallende Salzfracht und der Verlust von Geruestkohlenstoff durch Totaloxidation (Lonza-Verfahren). Das Nikotinsaeureamid wird zweistufig durch Ammoxidation des 3-Picolin zum 3-Cyanpyridin und Verseifung der Nitrilgruppe hergestellt. Beide Schritte sind heterogen katalyisiert (Degussa-Verfahren). Ein einstufiger Prozess durch Direktoxidation mit Sauerstoff ist oekonomisch wie oekologisch wuenschenswert. Die Oxidation von 3-Picolin zur Nikotinsaeure wird mit Sauerstoff bzw. Luft in einem Temperaturbereich von 250-400 Grad Celsius durchgefuehrt. In der heterogen katalysierten Oxidation von 3-Picolin wird Wasserdampf als Traegergas verwendet. Wasser ist bis auf den energetischen Aspekt ein unkritisches Loesemittel, und dient der Waermeabfuhr und der Erleichterung der Desorption des Produktes von der Katalysatoroberflaeche. Da bei der Direktoxidation keine Salzfrachten anfallen und die Nebenprodukte allein Wasser und CO2 sind, entfallen aufwendige Prozessschritte zur Reinigung des Produktes und die Entsorgung der Salze. Die Gasphasenoxidation wird in einem Integralfestbettreaktor durchgefuehrt. Im Festbett koennen wegen der exothermen Reaktion 'Hot Spots' entstehen, die eine Totaloxidation zu CO2 bevorzugen. Durch kurze Verweilzeiten und geeigneter Traegergase mit hoher Waermekapazitaet und/oder Waermeleitfaehigkeit koennen die 'Hot Spots' ganz oder teilweise vermieden werden. Die entstehenden Carbonsaeuren werden nach Austritt aus dem Reaktor aus dem Prozessgas kristallisiert und damit als Feststoff gewonnen.

Quantitative Untersuchungen der sensibilisierten Photooxydation von gesaettigten Kohlenwasserstoffen in Oberflaechenfilmen auf Meerwasser

Das Projekt "Quantitative Untersuchungen der sensibilisierten Photooxydation von gesaettigten Kohlenwasserstoffen in Oberflaechenfilmen auf Meerwasser" wird/wurde gefördert durch: Bermuda Biological Station for Research / Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kiel, Institut für Meereskunde.Gesaettigte Kohlenwasserstoffe ebenso wie Alkylaromaten werden bei Anwesenheit von Sauerstoff und geeigneten Sensibilisatoren (aromatische Ketone, Chinone) durch natuerliches Sonnenlicht zu Carbonylverbindungen abgebaut. Durch Modelluntersuchungen unter quasi-natuerlichen Bedingungen wurde gefunden, dass durch Kettenfragmentierung homologe Reihen entstehen, deren niedermolekulare Glieder Aceton, Acetaldehyd und Formaldehyd die hoeheren Homologen hinsichtlich ihrer Konzentration ueberwiegen. Zur Anreicherung hoeherer Homologen aus Meerwasser werden Sorptionsharze verwendet. Die Analytik stuetzt sich auf chromatographische Methoden und Massenspektrometrie. Fuer quantitative Untersuchungen wird als Reaktionsmedium steril-filtriertes Meerwasser benutzt, welches man nach Zugabe geringer Mengen des zu untersuchenden Kohlenwasserstoffes knapp unterhalb der Meeresoberflaeche natuerlichem Sonnenlicht aussetzt. Da bei sensibilisierten Reaktionen in verduennten, waessrigen Loesungen der molekulare Extinktionskoeffizient, welcher zur Bestimmung der Quantenausbeute erforderlich ist, schwer zu bestimmen ist, wird die Absorption des Substrates durch chemische Actinometer (p-Nitroacetophenon/Pyridin) ermittelt.

Chemie der Bildung von stickstoffhaltigen Verbindungen in sekundären organischen Aerosolen und ihr Einfluss auf deren optische Eigenschaften

Das Projekt "Chemie der Bildung von stickstoffhaltigen Verbindungen in sekundären organischen Aerosolen und ihr Einfluss auf deren optische Eigenschaften" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mainz, Institut für Anorganische und Analytische Chemie.Die Bildung lichtabsorbierender organischer Verbindungen (LOC), auch brown carbon (BrC) genannt, kann die optischen Eigenschaften sekundärer organischer Aerosole (SOA; Submikrometerpartikel) beeinflussen. Stickstoffverbindungen, die in Reaktionen von Carbonylspezies mit Aminverbindungen über ein Iminintermediat in SOA gebildet werden können, sind aktuell und mit steigender Tendenz im Fokus der Forschung. Zusätzlich zu direkten BrC Emissionen durch unvollständige Verbrennungsprozesse, kann BrC so sekundär in der gesamten Troposphäre gebildet werden. BrC könnte so das Strahlungsbudget auf globaler Ebene beeinflussen und zu heterogener Aerosolchemie durch seine Wirkung als Photosensibilisator beitragen.Im zurückliegenden Projekt wurden analytische Methoden zur Analyse von BrC in Modellsystemen, die wässrige atmosphärische Aerosolpartikel nachbilden sollen und 1,2-, 1,3-, 1,4-, oder 1,5-Dicarbonyle und Ammoniumsulfat oder die Aminosäure Glycin beinhalten, auf molekularer und Bulkebene etabliert und angewendet, auch in weiteren Studien zu Stickstoffverbindungen in biogenen Aerosolen. Die Methoden beinhalten Spektrophotometrie und moderne Chromatographie sowie Massenspektrometrie. Verschiedene Klassen von Stickstoffheterozyklen mit pH-abhängigen Ausbeuten wurden in den untersuchten Modellsystemen identifiziert: Imidazole, Pyrrole, Pyrroldimere (Dipyrromethene) und (Dihydro-)Pyridine. Dies verdeutlicht, dass Stickstoffheterozyklen häufige Struktureinheiten von BrC sind. So konnten Imidazole auch in atmosphärischen Aerosolproben, die in Brasilien, Europa und Indien gesammelt wurden, gemessen werden. Experimente mit Dicarbonylmischungen und Aminnukleophilen zeigten außerdem, dass Kreuzreaktionen die Absorption der entsprechenden Proben erhöhen und neue BrC Verbindungen hervorbringen können, die nahe des sichtbaren Bereichs des Lichts absorbieren. Dieses Ergebnis stellt die Notwendigkeit heraus Kreuzreaktivitäten für atmosphärenrelevante Dicarbonylmischungen weiter zu untersuchen und potentielle Kandidaten für BrC Markerverbindungen und Photosensibilisatoren zu identfizieren.In den weiteren, notwendigen Experimenten sollen daher Mechanismen, Kinetiken und Produkte solcher Kreuzreaktionen anhand verschiedener Parameter (relative Dicarbonylzusammensetzung, Aminkomponente, pH Wert) untersucht werden. Letztlich soll durch das so gewonnene Prozessverständnis mittels numerischer Modellierung eine quantitative Abschätzung der BrC Bildung über Iminintermediate in wässrigen Aerosolpartikeln stehen. Diese neuen Erkenntnisse sollen unser Verständnis, wie die Partikelphasenchemie optische Eigenschaften und heterogene Chemie von Aerosolen beeinflusst, verbessern.

Light in - Light out

Das Projekt "Light in - Light out" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Basel, Institut für Anorganische Chemie.Mankind is approaching a crisis in energy generation and utilization. Traditional fossil fuel reserves are diminishing and legislative issues regarding CO2 emission will make use of existing lower grade reserves unattractive. New technologies have to be developed to satisfy the ever-increasing energy demand and to maximize efficient energy usage. The materials chemist, through the design of new materials with novel properties and by controlling interfacial interactions between materials, will play a crucial role in these endeavours and in enabling the paradigm shift that is required. This project is centred around two core and inter-related issues (i) energy generation from photovoltaics using sunlight and (ii) efficient lighting devices based on light-emitting electrochemical cells (LECs) and organic light emitting diodes (OLEDs). Both of these topics are areas of intense activity world-wide. Within Europe the PIs research group is one of the leaders in the field. However, as research efforts in these areas are proving successful and proof-ofprinciple systems are being established and optimized, a new factor needs to be addressed. State of the art photovoltaic devices based upon the dye-sensitized solar cell (DSC) most frequently utilize inorganic dyes comprising ruthenium complexes of oligopyridine ligands. The projected next generation mass market OLEDs and prototype LECs are based upon iridium complexes containing cyclometallated pyridine ligands. A traditional criticism of these approaches related to the costs of the raw materials although this is in reality low compared to the costs of other components. However, the price reflects in part the availability of these metals and in this respect devices based upon ruthenium (1 ppb by atom in Earth crust) or iridium (0.05 ppb by atom in Earth crust) are unsustainable. This project is concerned with the development of complexes based upon abundant and sustainable first row transition metals to replace second and third row transition metals in these devices. Initial efforts will centre upon complexes of copper(I) and zinc(II) which have well-established photochemistry and photophysics making them suitable for such applications. The PI has already established proof-of-principle for the replacement of ruthenium by copper in DSCs and is a world leader in this technology. The work on the two projects will involve (i) materials synthesis and characterization (ii) computational modelling (iii) device construction and testing and (iv) property optimization.

Teilvorhaben 9^Neuartige ionische Flüssigkeiten als innovative Reaktionsmedien für die Technische Organische Chemie^Teilvorhaben 8: Übertragung von Laborsynthesen von persubstituierten Guanidiniumsalzen in dem Technikumsmaßstab und Screening der katalytischen Wirkung von Guanidinsalzen bei Reaktionen mit Carbonyldichlorid und Hexareaktionen^Teilvorhaben 7, Teilvorhaben 6

Das Projekt "Teilvorhaben 9^Neuartige ionische Flüssigkeiten als innovative Reaktionsmedien für die Technische Organische Chemie^Teilvorhaben 8: Übertragung von Laborsynthesen von persubstituierten Guanidiniumsalzen in dem Technikumsmaßstab und Screening der katalytischen Wirkung von Guanidinsalzen bei Reaktionen mit Carbonyldichlorid und Hexareaktionen^Teilvorhaben 7, Teilvorhaben 6" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Chemie (130), Fachgebiet Bioorganische Chemie.

Untersuchungen zur Anwendung der SBR-Technologie mit Abwasser der Raffinerie VFT AG in Castrop-Rauxel

Das Projekt "Untersuchungen zur Anwendung der SBR-Technologie mit Abwasser der Raffinerie VFT AG in Castrop-Rauxel" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft.Die VFT AG in Castrop-Rauxel verarbeitet jaehrlich ca. 500 Millionen kg Steinkohlenteer und ca. 200 Millionen kg Pyrolyseoele durch unterschiedliche Verfahrenstechniken zu aromatischen Kohlenwasserstoffen, Aromatenoelen, Harzen, Kohlenstoffprodukten und Bindemitteln. Beim Produktionsprozess fallen jaehrlich ca 900000 Kubikmeter Abwasser an. Dieses Abwasser enthaelt neben hohen CSB-, Nges- und NH4-Gehalten auch aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen wie BTX, Pyridin und Phenole. Die bisherige Abwasserreinigungsanlage besteht im wesentlichen aus einer Faellungs- und Flockungsanlage mit Sedimentationsbecken sowie nachgeschalteten Dynasandfiltern und einer sich anschliessenden Adsorptionsanlage mit Adsorberharzen. Um die bestehende Abwasserreinigung effektiver zu gestalten und um die relativ kostenintensiven Adsorberharze von der sehr hohen organischen Schmutzfracht zu entlasten, ist der Bau einer vorgeschalteten zweistufigen Sequencing-Batch-Reactor-Anlage (SBR) geplant. In dieser Anlage sollen biologisch abbaubare Kohlenstoff- sowie Stickstoffverbindungen wirkungsvoll entnommen werden. Vor Bau und Inbetriebnahme der technischen SBR-Anlage war ein Untersuchungsprogramm vorgesehen, um die Leistungsfaehigkeit der geplanten SBR-Anlage zu simulieren. Teil 1: Sapromatuntersuchungen: Um Aussagen ueber die prinzipielle biologische Abbaubarkeit des anfallenden Abwassers treffen zu koennen, wurden Abbauversuche im Sapromat in verschiedenen Verduennungsansaetzen untersucht. Teil 2: Betrieb einer SBR-Laborversuchsanlage: Nach Abschluss der Versuche von Teil 1 wurde der Bau und Betrieb einer SBR-Laborversuchsanlage im Technikum des Lehr- und Forschungsklaerwerks Stuttgart-Buesnau durchgefuehrt. In dieser Laborversuchsanlage wurden in kleinen Reaktoren mit Umwaelz- und Belueftungseinrichtungen mit entsprechendem Skaling die Prozesse der geplanten technischen SBR-Anlage simuliert. Hierzu wurde ca 1 Kubikmeter Abwasser der VFT AG benoetigt. Nach Adaption des biologischen Schlammes aus der Belebungsstufe des Lehr- und Forschungsklaerwerks Stuttgart-Buesnau an das Abwasser der VFT AG wurden ca 4 Monate Abbauversuche durchgefuehrt.

Bestimmung der realen Henry-Konstante

Das Projekt "Bestimmung der realen Henry-Konstante" wird/wurde gefördert durch: Bundesminister des Innern,Umweltbundesamt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung, Institutsteil Grafschaft.Ein Verfahren zur Bestimmung der Henry-Konstanten (H) mit Hilfe der automatischen Dampfraumanalyse wurde entwickelt und erprobt an waessrigen Loesungen von Aceton, 2,6-Dichlorbenzonitril, 2-Nitrophenol, Pyridin, Trichlorethen, Toluol und Methylamin. Die Arrhenius-Diagramme logH/T-1 sind linear, die Verdampfungsenergien aehnlich denen der Reinsubstanzen. Der Einfluss der Ionenstaerke entspricht dem ueblichen Aussalzeffekt. Tensid bewirkt oberhalb der kritischen Micellkonzentration H-Erniedrigung. Der pH veraendert die effektive Henry-Konstante dissoziierender Verbindungen entsprechend den Dissoziations-Gesetzen; die H-Bestimmung kann zur Ermittlung des pKa benutzt werden und umgekehrt. H ist im angewandten Bereich von 10-5 - 7 x 10-3 M konzentrationsunabhaengig. Die Temperaturfunktionen des Quotienten aus Dampfdruck und Wasserloeslichkeit haben im logH/T-1-Diagramm die gleiche Neigung wie die gemessenen H-Werte. Der Anwendungsbereich der Methode erstreckt sich z.Z. von H = 10-4 bis 10-1 (-).

Modellreaktionen zur Bildung und Zersetzung von Stickoxiden unter besonderer Beruecksichtigung von Distickstoffmonoxid

Das Projekt "Modellreaktionen zur Bildung und Zersetzung von Stickoxiden unter besonderer Beruecksichtigung von Distickstoffmonoxid" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH.Zielsetzung: Die Arbeiten sollen das Verstaendnis der an der Bildung und Zersetzung der Stickoxide (einschliesslich Distickstoffmonoxid) beteiligten Vorgaenge bei der Verbrennung von Kohlen verbessern, um gezielte Minderungsstrategien entwickeln zu koennen. Arbeitsprogramm: Detaillierte Untersuchung der NOx- (einschl N2O-) Bildungs- und Zersetzungsreaktionen mit Modellgasmischungen an Kokskoernern unterschiedlicher Schichthoehe bei verschiedenen Temperaturen und Partialdruecken, Ermittlung der Wechselwirkung der einzelnen Rauchgasbestandteile (CO2, CO, H2O, SO2) auf die NO-Kohlenstoffreaktionen, Erprobung der Wirkung von Rauchgaszusaetzen, wie Ammoniak auf die NO-Reduktion bzw Bildung von N2O, Zusammenarbeit mit anderen Laendern, insbesondere mit dem Coal Research Establishment der British Coal Corporation. Letzter Stand der Arbeiten zum 30.06.1995: Der thermische Abbau von N2O an Feststoffoberflaechen wurde an verschiedenen Aschen, die aus Wirbelschichtfeuerungsanlagen stammen, untersucht. Aktivierungsenergie und Frequenzfaktor wurden ermittelt. Die Reduktion von N2O durch CO wurde untersucht. Sie wird ebenfalls durch Feststoffoberflaechen konfiguriert. Die Tonminerale Kaolinit und Illit, die in Steinkohlenaschen enthalten sind, katalysieren in staerkerem Masse als z.B. Quarz. Da Cyanospezies als Hauptvorlaeufer der N2O-Bildung bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe gelten, wurden Versuche zur Oxidation von HCN durchgefuehrt. Dabei wurde auch der Einfluss von zugesetztem NO und CO auf die N2O-Bildung untersucht. In einem Laborwirbelschichtreaktor wurden Verbrennungsversuche mit der hochfluechtigen Ruhrkohle Westerholt und einem aus ihr in einer Wirbelschichtanlage hergestellten Koks im Temperaturbereich zwischen 850 und 950 Grad C durchgefuehrt. Zur Untersuchung des Einflusses, den der Stickstoff der Fluechtigen auf die Bildung von NO und N2O hat, wurden Westerholt-Kohle und Westerholt-Koks, die mit den Modellsubstanzen Pyridin oder Pyrrol als fluechtigen Stickstofftraegern dotiert waren, verbrannt.

Entwicklung und Untersuchung eines Verfahrens zur Aktivierung von Wasserstoffperoxid fuer die Abwasserreinigung

Das Projekt "Entwicklung und Untersuchung eines Verfahrens zur Aktivierung von Wasserstoffperoxid fuer die Abwasserreinigung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Arbeitsgruppe Angewandte Elektrochemie und Chemische Umwelttechnik.Es wird ein Verfahren entwickelt und untersucht, das Wasserstoffperoxid elektrochemisch aktiviert. Dazu werden einfache, ungeteilte Zellen mit langlebigen, preiswerten Elektroden sowie vorerst Gleichstrom niedriger Stromdichte eingesetzt. Zielrichtung ist der Einsatz bei der Reinigung von Prozessabwaessern der chemischen Industrie bzw. von Sickerwaessern der Muelldeponien. Eine Anzahl biologisch schwer abbaubarer Substanzen wie Pyridin, Chlorlignine, chlorierte Biphenyle, Organosulfonsaeuren etc. sollen stationaer als Modellsubstanzen mit dem Verfahren behandelt werden um den Grad des Abbaus, die wirtschaftlichste Konzentration von Wasserstoffperoxid und die guenstigste Stromdichte zu ermitteln. Anschliessend werden die entwickelten Zellen bei der Reinigung von realen Abwaessern einer Papierfabrik, einer pharmazeutischen Fabrik sowie der Deponie Grosslappen eingesetzt.

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