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Skalierbare Erzeugung regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit Niedertemperatur-Mikrowellen-Plasma, Skalierbare Erzeugung regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit Niedertemperatur-Mikrowellen-Plasma (Plasma2X)

Mechanisch-chemisches Verfahren zum Recyceln von Polyurethanen mit hohen Umsetzungsgeschwindigkeiten bei niedrigen Temperaturen, Teilprojekt: Entwicklung der Förder- und Zuführtechnik zum Reaktor und mathematische Prozessmodellierung

Waermeuebergang in blasenbildenden Wirbelschichten

Die Waermeuebertragung an feinkoernigen Feststoffen kann in blasenbildenden Wirbelschichten erfolgen. Derartige Waermetauscher werden z.B. bei der Verbrennung von Kohle eingesetzt. Zur Einhaltung bestimmter Emissionsgrenzwerte muss die Temperatur der eingesetzten Feststoffpartikeln gezielt eingestellt werden. Dies erfordert eine eingehende Kenntnis ueber den vorliegenden Waermeuebertragungsmechanismus, damit physikalisch sinnvolle Korrelationen fuer den Waermeuebergangskoeffizienten erstellt werden koennen. Derartige Korrelationen sind dann auch fuer geaenderte Stoffsysteme anwendbar, wie sie z.B. in Gas-Feststoff-Reaktoren auftreten. In solchen Reaktoren muss ebenfalls, je nach vorliegenden Reaktionstyp, Waerme zu- oder abgefuehrt werden, um die gewuenschte Reaktionstemperatur einzustellen. Im Forschungsvorhaben wurden an blasenbildenden druckaufgeladenen Wirbelschichten Waermeuebertragungsuntersuchungen durchgefuehrt und das Bewegungsverhalten der Feststoffpartikeln an der Waermetauscherwand analysiert. Basierend auf diesen Untersuchungen konnte fuer einen weiten Bereich von Gas-Feststoff-Kombinationen eine Korrelation fuer den Waermeuebergangskoeffizienten erstellt werden.

Thermische Filterstaubentgiftung

Filterasche aus Elektrofiltern von Verbrennungsanlagen ist giftig, da loesliche Schwermetallverbindungen, sowie Dioxine und Furane enthalten sind. Bei der thermischen Filterstaubentgiftung von Asea Brown Boveri wird die Filterasche in einem elektrisch beheizten Ofen erhitzt. Dabei verschmilzt der sandaehnliche Filterstaub oberhalb von 1200 GradC zu einem Glas, das aus dem Ofen ausgetragen wird. Die Auslaugraten von diesem Glas liegen deutlich unter den Grenzwerten der Abwassernorm. Die Schwermetallverbindungen dampfen bei der hohen Temperatur ab und werden nach Quenchen mit viel Kaltluft auf einem Schlauchfilter abgeschieden. Eine Rueckgewinnung der Schwermetalle aus dieser Fraktion ist moeglich. Dioxine und Furane werden thermisch zerstoert und nicht wieder gebildet.

Entwicklung eines kontinuierlichen Kurzzeitmessverfahrens fuer die Konzentration biochemisch abbaubarer Wasserinhaltsstoffe

Durch Wahl geeigneter Werte fuer Bakterienkonzentration, Reaktionstemperatur, Sauerstoffeintrag und Reaktorbauform soll der biochemische Substratabbau in einer kontinuierlich durchstroemten Messzelle so beschleunigt werden, dass er in einer Stunde nahezu vollstaendig erfolgt. Aus der gasanalytisch gemessenen Sauerstoffkonzentrationsdifferenz des Gases wird in erster Naeherung auf die abgebaute Substratmenge und damit auf die Eintrittssubstratkonzentration geschlossen. Das entwickelte Verfahren eignet sich darueberhinaus auch fuer reaktionskinetische Untersuchungen zur biologischen Abwasserreinigung.

FH-Impuls 2016 I: MEDEA- Methan-Dekarbonisierung mittels Mikrowellen Niedertemperatur-Plasmacracking

IBÖ-08: DegrAmin - Verwendung biobasierter Lactone zur Herstellung von formaldehydfreien, emissionsarmen und biologisch abbaubaren Aminoplastharzen, Verwendung biobasierter Lactone zur Herstellung von formaldehydfreien, emissionsarmen und biologisch abbaubaren Aminoplastharzen

Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Synthese neuartiger poröser Koordinationspolymere aus strukturgebenden und funktionalisierten Ionischen Flüssigkeiten

Ziel des Vorhabens ist die Synthese neuartiger, poröser Koordinationspolymere (metallorganische Gerüstverbindungen, MOF) durch Verwendung von Ionischen Flüssigkeiten (IL) als Basiskomponente. Die IL dient hierbei sowohl als Präkursor für das Koordinationspolymer als auch als strukturgebendes Element und Lösungsmittel. In der zweiten Förderperiode soll verstärkt der Einfluss der Struktur der IL auf die Struktur des MOFs untersucht werden. Hierbei stehen die Synthese und Syntheseentwicklung flüssig kristalliner und chiraler Ionischer Flüssigkeiten im Fokus. Neben der Synthese und Charakterisierung der sich daraus ergebenden neuartigen MOF-Strukturen wird insbesondere auch der Syntheseweg zu den MOFs eingehend untersucht. Die Entwicklung der Synthesestrategie zielt insbesondere auf nachhaltigere Prozesse ab, mit dem Ziel einen geringeren Energieeintrag (niedrige Reaktionstemperatur) und eine Reduktion bzw. Substitution nicht-nachhaltiger Lösungsmittel zu erreichen. Für ersteres soll die Synthese mit Ultraschall durchgeführt werden. Dieser Einsatz erwirkt zusätzlich eine kinetische Kontrolle der Synthese, was neue Phasen und Strukturen der so hergestellten MOFs erwarten lässt.

CO2Plus - PROPHECY: Prozesskonzepte für die photokatalytische CO2-Reduktion verbunden mit Life-Cycle-Analysis, Teilprojekt 4: Photokatalytische Trockenreformierung von Methan

Das Projekt verfolgt das Ziel, durch die photokatalytische Trockenreformierung von CO2 und Methan die Möglichkeit zu schaffen, gleichzeitig die thermodynamische Limitierung der Reaktion und die hohen Reaktionstemperaturen zu umgehen. Die durch Licht eingebrachte Energie aktiviert die Reaktanden und ermöglicht die Produktbildung, ohne dass sich das thermodynamische Gleichgewicht durch die Rückreaktion am Katalysator einstellen kann. Die Ergebnisse verschiedener Autoren, die als Proof-of-Concept betrachtet werden können, sollen durch ein tieferes Verständnis des Reaktionsmechanismus deutlich gesteigert werden. Dabei steht eine Erhöhung der Quantenausbeute und der Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber einer Verbesserung der Selektivität im Vordergrund. Neben Reinstoffen sollen auch reale Gasgemische wie Biogas eingesetzt werden, um den Einfluss von Begleitstoffen auf die Katalysatoren zu untersuchen. Bei der Katalysatorauswahl werden literaturbekannte Systeme als Ausgangsbasis benutzt und später Materialen von den Verbundpartnern eingesetzt. Ausführliche Beschreibung: siehe Gesamtvorhabensbeschreibung AP-Sch1: Modifikation und Ausbau einer bestehenden Anlage zur Untersuchung photokatalytischer Reaktionen AP-Sch2: Untersuchungen der Kinetik der photokatalytischen Trockenreformierung AP-Sch3: Modellierung der photokatalytischen Trockenreformierung AP-Sch4: Konzeption und Bau eines Demoreaktors

Aufwertung von Abwärme durch Einsatz THErmochemischer SpeichermAterialieN (TheSan), Teilvorhaben: Anwendungskonzepte für industrielle Batchprozesse und Untersuchung von Nachhaltigkeitsaspekten der Reaktionsmaterialien

Das Projekt adressiert industrielle Wärmeströme, die aufgrund des Temperaturniveaus nicht wieder integriert werden können und somit als industrielle Abwärme anfallen. Zur Aufwertung dieser Wärmeströme werden thermochemische Systeme auf Basis reversibler Gas-Feststoff-Reaktionen untersucht und weiterentwickelt. Die Druckabhängigkeit dieser Reaktionen erlaubt es, durch gezielte Anpassung des Gasdrucks die Reaktionstemperatur einzustellen. Dies ermöglicht einerseits den Einsatz in thermochemischen Wärmepumpen zur kontinuierlichen Aufwertung von Wärmeströmen im Hochtemperaturbereich und andererseits die zeitgleiche Nutzung dieser Systeme als thermische Energiespeicher, um anfallende Abwärmeströme für spätere Prozessschritte zu speichern und aufzuwerten.

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