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Found 182 results.

Leistungssteigerung bei der Querstrommikrofiltration durch Dean-Wirbel

Druckgetriebene Filtrationsprozesse, wie z.B. die Querstrommikrofiltration, sind in ihrer Leistungsfaehigkeit durch Effekte wie Fouling und Konzentrationspolarisation bzw. Deckschichtwachstum beschraenkt. Ziel der hier genannten Arbeit ist es, durch eine gezielte Induzierung von Stroemungsinstabilitaeten in Form von Sekundaerstroemungen das Deckschichtwachstum an der Membran zu limitieren, somit hoehere Filtratfluesse zu erzielen und den Filtrationsprozess insgesamt effizienter zu betreiben. Die Stroemungsinstabilitaeten werden durch die Stroemungsfuehrung in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen aufgrund von Zentrifugalkraeften erzeugt. In Technikumsversuchen mit Latex- und Hefesuspensionen konnte nachgewiesen werden, dass sich der Filtratfluss durch den Einsatz von Dean Wirbeln gegenueber der Filtration mit geraden Kapillarmembranen um bis zu 140 Prozent steigern laesst, die Effizienz des Prozesses kann bei gleichem spezifischen Filtratfluss sogar um bis zu 400 Prozent hoeher sein. Neben den experimentellen Untersuchungen erfolgt eine intensive theoretische Betrachtung des Filtrationsprozesses. Mit Hilfe einer CFD-Software werden die hydrodynamischen Vorgaenge untersucht und in Hinblick auf den Deckschichtaufbau analysiert. Die Berechnung mehrphasiger Stroemungen und der Ablagerungsmechanismen von Partikeln soll in Zukunft durch die Simulation des dynamischen Deckschichtaufbaus in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen erfolgen und zur Optimierung von Filtrationsmodulen hinsichtlich der Hydrodynamik herangezogen werden.

Recycling von Übergangsmetall-Katalysatoren mit Hilfe der Flüssig-flüssig-Zweiphasentechnik durch Temperatursteuerung der Lösungseigenschaften

Die homogene Übergangsmetall-Katalyse hat durch ihre hohe Selektivität und Effizienz zunehmende Bedeutung für die Produktion von Bulk- und Feinchemikalien erreicht. Voraussetzung ist dabei das Recycling der wertvollen Edelmetall-Katalysatoren. Hierfür hat sich die Flüssig-flüssig-Zweiphasentechnik, bei der sich der Katalysator und das Produkt in getrennten flüssigen Phasen befinden, auch im industriellen Einsatz bewährt. Ihre Anwendung erfordert allerdings eine ausreichende Löslichkeit der Edukte in der den Katalysator enthaltenden Phase. Eine universellere Anwendbarkeit soll in diesem Forschungsprojekt erzielt werden durch Methoden, die die Reaktion zunächst in einer gemeinsamen Phase und dann durch Temperatur-Absenkung die Trennung von Produkt und Katalysator ermöglichen. Aus der Literatur ist die 'Thermoregulierte Phasentransferkatalyse' bekannt, bei der die starke Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit eines Katalysators mit speziellen Liganden genutzt wird. Durch eigene Vorarbeiten bestehen Erfahrungen mit Lösungsmittelsystemen, die sich durch Temperaturänderung in zwei Phasen trennen lassen. Ziel ist die Kombination dieser Methoden, um sowohl eine hohe Reaktivität als auch eine gute Abtrennung des Katalysators durch Optimierung der Liganden und des Lösungsmittelsystems zu erreichen. Als Reaktionen sind zunächst Hydroformylierungen, Oligomerisierungen, Hydrierungen und Hydrosilylierungen mit Petrochemikalien sowie mit Fettstoffen als Beispiele für nachwachsende Rohstoffe geplant.

Aero: Entwicklung von kleinskaligen, geräuschoptimierten Seitenkanalgebläsen/-verdichtern und hybriden Abscheidesystemen zur Reduktion von Ölaerosolen, TV: Herstellung und Optimierung kleinskaliger Abscheideelemente und systematische Untersuchungen zur Leistung und Optimierung aktiver Abscheidesyste

Aero: Entwicklung von kleinskaligen, geräuschoptimierten Seitenkanalgebläsen/-verdichtern und hybriden Abscheidesystemen zur Reduktion von Ölaerosolen, TV: Modellentwicklung und experimentelle Untersuchungen zur Leistungsvorhersage von kleinskaligen Seitenkanalmaschinen und Abscheideelemente

Entwicklung eines Verfahrens zum Rückhalt antibiotikaresistenter Keime und Gene sowie zur Spurenstoffadsorption aus Abwässern mittels neuartiger Verfahrenskombination - Nachbewilligung

Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv, Teilvorhaben 2: Raman-Messungen im Langzeitbetrieb und experimentelle Charakterisierung der Aktivkohleproben

Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird dann ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.

Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv, Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Adsorptionsverhaltens von Aktivkohle in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen

Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.

Optimierung der Rauchgasreinigung der Thermischen Restabfallbehandlungsanlage in Leuna

Die MVV Umwelt GmbH, ein Tochterunternehmen der Mannheimer MVV Energie AG, betreibt am Standort Leuna eine thermische Restabfallbehandlungs- und Energieerzeugungsanlage. Bei der Abfallverbrennung entstehen Abgase, die in einer Abgasreinigungsanlage zu behandeln sind. Derzeit werden die zwei baugleichen Abfallverbrennungslinien mit einer vierstufigen quasitrockenen Abgasreinigung betrieben. Mit dem Vorhaben soll die Abgasreinigung auf ein Trockensorptionsverfahren umgerüstet werden (Teilprojekt 1), um die Abscheideleistung zu steigern und den Bedarf an Additiven sowie den Anfall an Deponiereststoffen zu reduzieren. Dazu wird der neue Reaktor in die bestehende Abgasreinigungsanlage zwischen dem Umlenkreaktor und dem Gewebefilter integriert. Gleichzeitig ermöglicht die in Zusammenarbeit mit LAB Deutschland, Stuttgart, entwickelte innovative technische Lösung, die überschüssige Abgaswärme künftig für die Wärmeversorgung nutzbar zu machen (Teilprojekt 2). Dazu wird die Wärme mithilfe eines Abgaswärmetauschers über einen sekundären Wasserkreislauf und eine Wärmetauscherstation abgeführt. Mit dem Vorhaben können jährlich ca. 1.600 Tonnen Additive eingespart und die Menge an Reststoffen zur Deponierung um bis zu 20 Prozent (bis zu 7.000 Tonnen pro Jahr) reduziert werden. Daraus ergeben sich jährliche Einsparungen an Erdgas (bis zu 60.000 Megawattstunden) und Wasser (40.000 Kubikmeter). Damit einhergehen CO2-Minderungen von bis zu 5.000 Tonnen pro Jahr.

Entwicklung eines Biowäschers zur Behandlung schwefelorganischen Geruchs- und Gummistaubs

Ziel: Beim Betrieb einer Hartgummimühle entsteht eine erheblich staub- und geruchsbelastete Abluft. Ziel ist, diese Abluft mit Hilfe eines Wäschers zu reinigen und die Waschflüssigkeit biologisch zu regenerieren. Die enthaltenen Schwefelverbindungen sollten möglichst zu elementarem Schwefel umgesetzt werden. Hiermit soll eine umweltgerechte und wirtschaftliche Behandlung der Geruchs- und Staubemissionen der Hartgummimühle ermöglicht werden, welche auch auf zahlreiche andere Emittenten schwefelorganischer Geruchsverbindungen (z.B. in der Abwassertechnik) übertragen werden kann. Inhalt: Die New-York Hamburger Gummi-Waaren Compagnie AG betreibt zur Herstellung von Hartgummistaub eine Walzenmühle. Aus Arbeitsschutzgründen ist eine starke Absaugung unerlässlich, so dass beim Mahlvorgang etwa 10000 m3/h staub- und geruchbeladener Abluft erzeugt werden. Um die Nachbarschaft vor Belästigungen durch Gerüche zu schützen, sollten Maßnahmen zur Geruchsminderung ergriffen werden. Ein vergleichbarer Anwendungsfall war nicht bekannt. Zunächst wurde die Abscheideleistung von Natronlauge unterschiedlicher Konzentration in Waschflaschen sowie einem Technikums-Füllkörperwäscher mit einem Volumenstrom von 145 m3/h untersucht. Im weiteren Verlauf des Vorhabens wurde der Technikumswäscher als Biowäscher betrieben, wobei abwechselnd fünf 60 l-Reaktionsbehälter mit unterschiedlichen Waschflüssigkeiten verwendet wurden. Die biologische Umsetzbarkeit der Abluftinhaltsstoffe wurde in Versuchen mit 250 ml Laborflaschen und verschiedenen Zusatzstoffen (Nährstoffe, Belebtschlamm, Methanol, Sulfid, Sulfat) weiter untersucht. Weiterhin wurde ein Verfahrensvergleich durchgeführt, bei welchem ermittelt werden sollte, wie gut allgemein bewährte Verfahren der Geruchsminderung bei der konkreten NYH-Problematik funktionieren. Zu diesem Zweck wurde bei der NYH eine Pilotanlage errichtet, welche wahlwiese mit einem Biowäscher oder NaOH-Wäscher betrieben werden konnte. Zum Vergleichmit den allgemeinen Verfahren wurde die Pilotanlage um einen Biofilter, einen Tropfkörperreaktor und einen Aktivkohlefilter erweitert. ERGEBNISSE Die Geruchskonzentration der Abluft der Gummimühle unterlag großen Schwankungen (10000 bis 2000000 GE/m3). Es wurde vermutet, dass die wesentlichen Geruchsstoffe in der Abluft Schwefelverbindungen sind. Neben Schwefelwasserstoff, welcher in Konzentrationen bis zu 60 ppm (in Spitzen 120 ppm) nachgewiesen wurde, müssen weitere Geruchsstoffe mit extrem niedriger Geruchsschwelle vorhanden sein. Diese verursachen den charakteristischen Geruch mit sehr hohen Geruchskonzentrationen, denn zwischen Geruchs- und Schwefelwasserstoffkonzentration konnte kein deutlicher Zusammenhang festgestellt werden. Eine endgültige Identifikation der Geruchstoffe ist nicht gelungen. Es werden jedoch aufgrund von gaschromatografischen Untersuchungen zyklische schwefelorganische Verbindungen wie Thiophenol und Thiophen vermutet. Die beste Reinigungsleistung wurde bei einer ...

Mechanisch-Biologische Behandlung von zu deponierenden Abfaellen - Teilprojekt: Biologische Vorbehandlung von zu deponierenden Abfaellen

Zielsetzung: Durch den wechselweise aeroben/anaeroben Betrieb einer biologischen Abfallbehandlung soll ein verbesserter Schadstoffabbau, eine hoehere biologische Stabilisierungsleistung und kuerzere Behandlungszeiten erzielt werden. Arbeitsprogramm: - Grundlagenermittlung im Labormassstab (200-l-Reaktoren), - halbtechnische Versuche in 14 m3-Reaktoren (GBR), - Stand des Vorhabens: Die alternierende Behandlung erwies sich in der Laborphase als erfolgreich (z.B. hoehere Abbauleistung, bessere biologische Stabilisierung). Fuer die Versuche im technischen Massstab lassen sich folgende Erkenntnisse zusammenfassen: - Aufgrund von Temperaturgradienten in den GBR kam es zu erheblicher Thermodiffusion, die zu Bereichen mit unterschiedlichen Wassergehalten innerhalb der GBR gefuehrt hat. - Die marktueblichen Messgeraete sind nicht fuer den Dauerbetrieb in einem Gasraum oberhalb des Abfalls geeignet. Es muessen Sonderkonstruktionen z.T. in Eigenarbeit angefertigt werden. - Die Zeitdauer der anaeroben Phasen - aus Explosionsschutzgruenden begrenzt durch einen maximalen Methangehalt von 2,5 Vol.-Prozent in der Abluft - war zu gering, um einen optimalen Abbau unter anaeroben Verhaeltnissen zu gewaehrleisten. Sowohl mit dem alternierenden Behandlungsverfahren als auch mit dem daueraeroben GBR wurden die Ablagerungskriterien der TASI - mit Ausnahme des Gluehverlustes und des TOC im Eluat - innerhalb von 189 Behandlungstagen erreicht. Der TOC im Eluat betraegt bei dem alternierenden Verfahren zu diesem Zeitpunkt jedoch schon weniger als 200 mg/l. Die diskutierten Grenzwerte der biologischen Stabilitaetstest AT tief 4 und GB tief 21 wurden mit beiden Verfahren erfuellt. - Die aeroben bzw. anaeroben Mikroorganismen ueberstehen den jeweils anderen mikrobiellen Zustand ohne Schaedigung. - Frischer Abfall ist nicht in der Lage, chlorierte Kohlenwasserstoffe zu metabolisieren.

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