Description: Das Projekt "Chemisches Recycling von Acrylglaesern (Polymethylmethacrylat)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Polymethylmethacrylat (PMMA) zersetzt sich unter inerten Bedingungen im Bereich von ca. 250 GradC - 400 GradC mit Ausbeuten bis zu 95 Prozent zum Monomer MMA. Man spricht in diesem Falle von Depolymerisation oder der Umkehrreaktion der Polymerisation. Damit bietet sich prinzipiell ein pyrolytisches Verfahren zum Recycling gebrauchter technischer Acrylglaeser an. In der Promotionsarbeit wird die Pyrolyse von unterschiedlichsten Acrylglaesern untersucht. In einem ersten Schritt wurde mit Hilfe thermoanalytischer Messmethoden das Zersetzungsverhalten von Acrylglaesern (PMMA und Copolymere) in Abhaengigkeit vom Molekulargewicht, Farbstoffanteil, Additivzusatz und Comonomeranteil ermittelt. Dabei konnten begruendete Zersetzungsmechanismen und die dementsprechenden kinetischen Parameter bestimmt werden. Grundlage fuer das Verstaendnis der Mechanismen sind dabei tiefere Kenntnisse der Polymerchemie. Die Ermittlung kinetischer Parameter und damit die Berechnung temperaturabhaengiger Abbaugeschwindigkeiten ist eine wichtige Voraussetzung zur Modellierung eines chemischen Prozesses. Im naechsten Schritt wurde die Uebertragung der Erkenntnisse auf ein technisches Reaktorprinzip untersucht. Hier sind vor allem die pyrolytische Wirbelschicht und der Drehrohrofen zu beruecksichtigen. Als bevorzugte Reaktionstemperatur wurde fuer beide Reaktoren ca. 430 GradC ermittelt, da bei dieser Temperatur ein guter Kompromiss zwischen Monomer-Selektivitaet und ausreichender Reaktionsgeschwindigkeit gegeben ist. Im Falle des Wirbelschichtreaktors wurden N2-Volumenstrom, Sandpartikelgroesse, Sandmenge und Dosierleistung des Acrylglasgranulats variiert. Mit Hilfe der Experimente im Wirbelschichtreaktor und Drehrohrofen konnten entscheidende Auslegungskriterien fuer einen Scale-up bestimmt werden. Die Prozessmodellierung und der Anlagen-Scale-up wurde mit selbstentwickelter Software durchgefuehrt. Der Wirbelschichtreaktor konnte mit einem einfachen Ruehrkesselmodell unter Beruecksichtigung des hydrodynamischen Wirbelschichtzustandes beschrieben werden. Im Falle des Drehrohrofens mussten die instationaere Massen- und Enthalpiebilanz 2. Ordnung unter Beruecksichtigung des individuellen Vermischungs- und Transportverhaltens geloest werden. Abschliessend erfolgte die endgueltige Bewertung der unterschiedlichen Reaktorkonzepte und eine Auslegung des Pyrolyseprozesses im 15000 jato-Massstab. Dabei konnte festgestellt werden, dass ein wirtschaftlicher Betrieb bereits heute (ohne entsprechende gesetzliche Auflagen) moeglich ist. Die Arbeit entstand in enger Kooperation mit der ROEHM GmbH Chemische Fabrik Darmstadt.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Rohstoffrückgewinnung ? Chemisches Recycling ? Recycling ? Kunststoff ? Darmstadt ? Kunststoffabfall ? Polymer ? Polymerchemie ? Chemieanlage ? Drehofen ? Pyrolyse ? Software ? Wirbelschicht ? Chemisches Verfahren ? Messverfahren ? Polymerisation ? Reaktionstemperatur ? Reaktor ? Modellierung ? Abbaubarkeit ? Reaktionskinetik ? Acryl ? Acrylglas ? Chemisches-Recycling ? Maßstabsvergrößerung ? PMMA ? Polymerkettenspaltung ? Polymethylmethacrylat ? Zersetzungsverhalten ?
Region: Bayern
Bounding box: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1994-03-01 - 1997-02-28
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