technologyComment of Mannheim process (RER): Production of sodium sulfate and HCl by the Mannheim process. This process can be summarized with the following overall stoechiometric reaction: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl technologyComment of allyl chloride production, reaction of propylene and chlorine (RER): based on industry data in the US and Europe technologyComment of benzene chlorination (RER): Clorobenzenes are prepared by reaction of liquid benzene with gaseous chlorine in the presence of a catalyst at moderate temperature and atmospheric pressure. Hydrogen chloride is formed as a by-product. Generally, mixtures of isomers and compounds with varying degrees of chlorination are obtained, because any given chlorobenzene can be further chlorinated up to the stage of hexa-chlorobenzene. Because of the directing influence exerted by chlorine, the unfavoured products 1,3-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene and 1,2,3,5-tetrachlorobenzene are formed to only a small extent if at all. The velocity of chlorination for an individual chlorine compound depends on the compound's structure and, because of this, both the degree of chlorination and also the isomer ratio change continuously during the course of reaction. Sets of data on the composition of products from different reactions are only comparable if they refer to identical reaction conditions and materials having the same degree of chlorination. By altering the reaction conditions and changing the catalyst, one can vary the ratios of different chlorinated products within certain limits. Lewis acids (FeCl3, AlCl3, SbCl3, MnCl2, MoCl2, SnCl4, TiCl4) are used as principal catalysts. The usual catalyst employed in large scale production is ferric chloride, with or without the addition of sulfur compounds. The ratio of resulting chlorobenzenes to one another is also influenced by the benzene:chlorine ratio. For this reason, the highest selectivity is achieved in batch processes. If the same monochlorobenzene:dichlorobenzene ratio expected from a batch reactor is to result from continuous operation in a single-stage reactor, then a far lower degree of benzene conversion must be accepted as a consequence of the low benzene:chlorine ratio). The reaction is highly exothermic: C6H6 + Cl2 --> C6H5Cl + HCl ; delta H = -131.5 kJ/mol Unwanted heat of reaction can be dissipated either by circulating some of the reactor fluid through an external heat exchanger or by permitting evaporative cooling to occur at the boiling temperature. Circulation cooling has the advantage of enabling the reaction temperature to be varied in accordance with the requirements of a given situation. Evaporative cooling is more economical, however. Fractional distillation separates the products. Iron catalyst is removed with the distillation residue.Unreacted benzene is recycled to the reactor. technologyComment of hydrochloric acid production, from the reaction of hydrogen with chlorine (RER): HCl can be either directly prepared or generated as a by-product from a number of reactions. This dataset represents the production of HCl via the combustion of chlorine with hydrogen gas. The process involves burning hydrogen gas and chlorine in a gas combustion chamber, producing hydrogen chloride gas. The hydrogen chloride gas then passes through a cooler to an absorber where process water is introduced, producing aqueous hydrochloric acid. H2 + Cl2 -> 2 HCl (exothermic reaction) References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. ecoinvent report No. 8, v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH. technologyComment of tetrafluoroethylene production (RER): The production of fluorochemicals and PTFE monomers can be summarized with the following chemical reactions (Cedergren et al. 2001): CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF (1) CH4 + 3Cl2 -> CHCl3 + 3HCl (2) CHCl3 + 2HF -> CHClF2 + 2HCl (3) 2 CHClF2 + heat -> CF2=CF2 + 2 HCl (4) This dataset represents the last reaction step (4). Parts of the production are carried out at high pressure and high temperature, 590 ºC – 900 ºC. The first reaction (1) takes place in the presence of heat and HSO3 - and steam. The inventory for the production of hydrogen fluoride can be found in the report (Jungbluth 2003a). Reaction (2) is used to produce trichloromethane. Reaction 3 for the production of chlorodifluoromethane takes place in the presence of a catalyst. The production of PTFE (4) takes place under high temperature pyrolysis conditions. Large amounts of hydrochloric acid (HCl) are generated as a couple product during the process and are sold as a 30% aqueous solution. A large number of other by-products and emissions is formed in the processes (benzene, dichloromethane, ethylene oxide, formaldehyde, R134a, and vinyl chloride) and small amounts of the highly toxic perfluoroisobutylene CF2=C(CF3)2. The by-products in the production of monomers can harm the processes of polymerisation. Because of this, the refinement of the production of monomers has to be very narrow. This makes the process complex and it contributes to a high cost for the PTFE-laminates. (Cedergren et al. 2001). References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. Final report ecoinvent data v2.0 No. 8. Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH.
Das Projekt "Schalldämmung und Schallabsorption von Schirmen, die nicht nach ZTV-Lsw 88 und DIN EN 1793 geprüft werden können" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführt. Für Schallschirme mit strukturierter Oberfläche gibt es zurzeit kein allgemein anerkanntes Verfahren zur Messung der Schallabsorption. Das in der ZTV-Lsw 88 beschriebene Prüfverfahren, das Messungen im Halsraum vorsieht, gilt nicht für Erd- und Steilwälle. Außerdem ist die Anwendung des Hallraumverfahrens nach DIN EN 1793-1 ausdrücklich auf ebene Absorber schränkt. Die EU förderte deshalb das Projekt ADRIENNE zur Entwicklung eines entsprechenden Messverfahrens, das im Labor und in situ einsetzbar ist. Mit dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit des Adrienne-Verfahrens bei Lärmschutzeinrichtungen mit strukturierter Oberfläche praktisch erprobt. Außerdem waren Aussagen über die Anwendbarkeit von Ergebnissen der Nahfeldmessungen auf die Pegeländerung im Fernfeld zu erbringen. - Es zeigte sich, dass das Adrienne-Verfahren als Kontrollverfahren bei größeren Messabständen u.a. wegen mangelnder zeitlicher Invarianz des Schallübertragungsweges nicht anwendbar ist. Eine Alternative zur Kontrolle der Adrienne-Ergebnisse wurde entwickelt, die jedoch trotz viel versprechender Ansätze nicht zur Anwendungsreife gebracht werden konnte. - Das Adrienne-Verfahren stellt für stark strukturierte Wände nach derzeitigem Erkenntnisstand keine uneingeschränkt geeignete Messmethode dar, so dass von einer Übernahme dieses Verfahrens in die Neuausgabe der ZTV-Lsw abgeraten wird. Gleiches gilt auch für die Einführung als verbindliche europäische Messnorm in EN 1793-5.
Die Ferro Duo GmbH, Vulkanstraße 54 in 47053 Duisburg hat mit Antrag vom 14.06.2021 bei der Bezirksregierung Düsseldorf eine Genehmigung nach § 16 Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) für die wesentliche Änderung der Anlage zum Mahlen von natürlichem und künstlichem Gestein sowie zur Behandlung und zeitweiligen Lagerung von gefährlichen und nicht gefährlichen Abfällen am Standort Vulkanstraße 54, 47053 Duisburg, Gemarkung Duisburg, Flur 320, Flurstücke 124, 129, 136, 139 und 176 beantragt. Antragsgegenstand ist die Errichtung und der Betrieb einer Anlage zur Behandlung von flüssigen, gefährlichen Abfällen. Schwefelsäure und Eisen-II-Chloridlösung sollen in einem Reaktor miteinander vermischt werden. Die beiden Edukte können sowohl Abfall- als auch Produktstatus besitzen. Durch die Mischung der Stoffe im Reaktor entstehen ein chlorwasserstoffhaltiges Gasgemisch sowie festes Eisen-II-Sulfat. Das chlorwasserstoffhaltige Gasgemisch wird einem Absorber zugeführt, in welchem Salzsäure aus dem Gasgemisch regeneriert wird. Das feste Eisen-II-Sulfat aus dem Reaktor wird über einen Sedimentationsbehälter und einen Vakuumbandfilter aus der Anlage transportiert. Das beantragte Vorhaben bedarf einer Änderungsgenehmigung gemäß § 16 BImSchG in Verbindung mit Nr. 8.8.1.1 und Nr. 4.1.21 des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV). Das Vorhaben ist darüber hinaus der Nummer 8.5 Spalte 1 der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) zuzuordnen. Daher wurde im Rahmen des Genehmigungsverfahrens eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchgeführt. Der vom Antragsteller hierzu vorgelegte UVP-Bericht ist Teil der Antragsunterlagen.
Das Projekt "Super high efficiency Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells approaching 25% (Sharc25)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Prime objective of the Sharc25 project is to develop super-high efficiency Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) solar cells for next generation of cost-beneficial solar module technology with the world leading expertise establishing the new benchmarks of global excellence. The project partners ZSW and EMPA hold the current CIGS solar cell efficiency world records of 21.7% on glass and 20.4% on polymer film, achieved by using high (approximately 650 centigrade) and low (approximately 450 centigrade) temperature CIGS deposition, respectively. Both have developed new processing concepts which open new prospects for further breakthroughs leading to paradigm shift for increased performance of solar cells approaching to the practically achievable theoretical limits. In this way the costs for industrial solar module production less than 0.35 Euro/Wp and installed systems less than 0.60 Euro/Wp can be achieved, along with a reduced Capex less than 0.75 Euro/Wp for factories of greater than 100 MW production capacity, with further scopes for cost reductions through production ramp-up. In this project the performance of single junction CIGS solar cells will be pushed from approximately 21% towards 25% by a consortium with multidisciplinary expertise. The key limiting factors in state-of-the-art CIGS solar cells are the non-radiative recombination and light absorption losses. Novel concepts will overcome major recombination losses: combinations of increased carrier life time in CIGS with emitter point contacts, engineered grain boundaries for active carrier collection, shift of absorber energy bandgap, and bandgap grading for increased tolerance of potential fluctuations. Innovative approaches will be applied for light management to increase the optical path length in the CIGS absorber and combine novel emitter, front contact, and anti-reflection concepts for higher photon injection into the absorber. Concepts of enhanced cell efficiency will be applied for achieving sub-module efficiencies of greater than 20% and industrial implementation strategies will be proposed for the benefit of European industries.
Das Projekt "CO2-Abscheidung mit Kalkstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fisia Babcock Environment GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Konzepts für die CO2-Abscheidung aus Rauchgasen von Kohlekraftwerken mittels Kalkstein bis zur Marktreife. Hierzu wird eine Versuchsanlage im 1 MWth-Maßstab aufgebaut und daran Untersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen betreffen den Übergang von CO2 aus dem Rauchgas an das Kalk-Adsorbens im Carbonator und die thermische Regeneration des Adsorbens im Kalzinator. Die Anlage wird zunächst mit synthetischem Rauchgas betrieben. Nach dem Umbau der Brennkammer werden Untersuchungen mit kohlestämmigem Rauchgas durchgeführt. Der Kalzinator wird zunächst mit Luft gefeuert, bevor letztendlich Sauerstoff zum Einsatz kommt. Begleitend soll ein Simulationswerkzeug entwickelt werden, welches unter Einbeziehung der aus dem Versuchsbetrieb gewonnenen Erkenntnisse zur Konzeption einer Pilotanlage im Maßstab größer als 20 MWth und zur Berechnung einer Großanlage eingesetzt wird. Die Ergebnisse dieses Vorhabens dienen der fundierten Beurteilung des Verfahrens hinsichtlich technischer Machbarkeit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Im Anschluss an das Vorhabens ist die Erstellung und der Betrieb einer größer als 20 MW Pilotanlage beabsichtigt.
Das Projekt "PLASSOL: high power plasma for deposition of thin Si absorber layers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel mit Hochleistungsplasmaverfahren große Flächen mit hohen Aufnahmeraten zu beschichten und dadurch die Herstellungskosten von photovoltaisch tauglichen Ci-Schichten erheblich zu senken. Ausgehend von DC-Plasmaverfahren wurde die Mikrowellenplasmatechnologie bei einer Frequenz von 915MHz zu einer resonanten Anordnung eingesetzt. Für genügend hohe Plasmaenergiedichten können solaraktive Si-Schichten auch an Si-Pulver als Rohmaterial anstatt SiH4 erzeugt werden. Schichten bis zu einer Dichte von my und einer Fläche von 20x20cm2 mit Defektdichten kleiner als 1017/cm3 und einer opt. Bandfläche von ca. 1.7eV konnten so mit Abscheideraten von 25-100nm/s erzeugt werden und so die Leistungsfähigkeit der Technologie demonstriert werden.
Das Projekt "Verdampfer und Heat Pipes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer hocheffizienten thermisch angetriebenen Adsorptionskältemaschine. Dazu gehört sowohl die Entwicklung hocheffizienter Adsorptionswärmetauscher als auch Verdampfer hoher Leistungsdichte. Zu diesem Zweck wird eine Optimierung des Adsorptionswärmetauschers auf Basis der konsumptiven Aufkristallisation des Adsorbens auf der Wärmetauscherstruktur durchgeführt. Des Weiteren sollen verschiedene Verdampfungsstrategien sowohl theoretisch bewertet als auch experimentell untersucht werden. Die Effizienzsteigerung thermisch getriebener Kältemaschinen ist für die breite Markteinführung sowohl im Bereich der solaren Kühlung von großem Interesse, als auch in Verbindung mit Blockheizkraftwerken und Fernwärmesystemen. Perspektivisch kann und soll die Effizienzsteigerung die Technologie der thermischen Kältetechnik auch für das Einsatzfeld der mobilen Kälte interessant machen. Die Verbreitung der Ergebnisse sowie eine internationale Vernetzung der Zusammenarbeit soll durch einen neuen Annex im Rahmen des International Energy Agency (IEA) Heat Pump Programme (HPP) zum Thema 'Sorption Heat Pumps' sichergestellt werden.
Das Projekt "Mobiles Notfallsystem für den Einsatz bei Havarien mit Chlor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH durchgeführt. Das Unternehmen Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH betreibt Chloralkali-Elektrolysen an den Standorten Bitterfeld, Frankfurt am Main und Ibbenbüren. Aus einer Kochsalzlösung werden die Produkte Chlor, Natronlauge und Wasserstoff er-zeugt. Während ein Teil zu Folgeprodukten wie Salzsäure, Bleichlauge und Eisensalz-lösungen weiterverarbeitet oder über Rohrleitungen transportiert wird, wird ein Teil der Chlorproduktion an Kunden über den Schienenverkehr ausgeliefert. Trotz hoher Sicherheitsstandards, die für den Transport von Chlor bereits heute gelten, bleibt ein Restrisiko, wenn es zu einem Zugunglück kommt. Dann müssen die Kesselwagen ggf. restlos entleert werden. Damit dabei kein Chlor austreten kann, wird das Unternehmen ein innovatives mobiles Notfallaggregat für Chlorunfälle bereitstellen. Mit der Anlage soll künftig im Falle einer Havarie schnell eine vollständige und risikofreie Umwandlung des Chlors erfolgen, das dann sicher abtransportiert werden kann. Das Vorhaben wird aus dem Umweltinnovationsprogramm gefördert. Das Notfallaggregat wird eine mobile Chlorabsorptionsanlage, ein Notfall-Kit, das den Anschluss an Chlor-Kesselwagen und die Hilfsenergieversorgung ermöglicht, und einen Teststand umfassen. Die neun Tonnen schwere Anlage soll in ISO-Containern untergebracht werden, deren Transport an den Ort der Havarie über Straße, Schiene und möglicherweise auch Luft möglich ist. Einmal vor Ort, soll die Anlage innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit sein. Das Notfallaggregat ist durch Verwendung moderner Werkstoffe bis hin zur Kopplung von Mehrfachreaktionskreisläufen innovativer als die bisher angewandte Technik. Die vorgesehene Kühlung sorgt für eine Steigerung der Effizienz und der Sicherheit bei der Absorption. Eine Steuereinheit des Aggregats garantiert, dass etwa bei der Über-schreitung der sicheren Prozessbedingungen eine Notabschaltung erfolgt. Die Kombination dieser Ansätze führt nicht nur zu einer vollständigen Umwandlung des Chlors, sondern im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren auch zu einer Durchsatz-steigerung um den Faktor 10. Das Unternehmen plant, das Notfallsystem im Rahmen des Transport-Unfall-Informations-Systems (TUIS) Behörden, Feuerwehren, Polizei und anderen Einsatzkräften zur Verfügung zu stellen. Damit wird der Schutz von Bevölkerung und Umwelt erheblich erhöht.
Das Projekt "Beheizung von Gebaeuden und Wasser mit der Abwaerme einer Zementfabrik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INTERATOM durchgeführt. Objective: Partial utilization of rotary kiln jacket waste heat to heat buildings and water for industrial use, by way of a radiation absorber. Concurrently a measuring programme is to take place for the long term evaluation of the following: - availability; - operating behaviour; - influencing kiln jacket temperature; - real energy saving costs; - operating costs; - commercial efficiency. Annual heating oil saving of +-130,000 litres is anticipated. General Information: Absorber design is to the following specifications: - heat transfer surface 103 m2; - length 6 m; - power at 370 deg C jacket; - temperature 650 kW; - power at 300 deg C jacket; - temperature 400 kW. The absorber is comprised of 12 single, level heat exchanger thermo plates. The plates are coated with black absorbent lacquer on the kiln side and equipped with weather-proof thermal insulation on the rear. The absorber plates, mounted on 2 swivel steel constructions, form two heptagonal half-shells completely enclosing the kiln over a length of 6 m at a distance of 0,5 m. The absorber loop absorbs heat from the radiation absorber, transferring it to hydraulically decoupled heating loops via three intermediate heat exchangers. A glycol-water mixture acts as heat transfer medium in the absorber loop. If less heat is required inlet temperature is limited by a 3-way valve whereby heat surplus to requirements is discharged to the cooling loop. In normal circumstances the absorber provides 100 per cent of the heat supply. The intermediate heat exchanger is by-passed at temperatures below 60 deg. C. In the event of heating loop failure the cooling loop acts as emergency cooling system and is designed for removal of total absorber output. Achievements: Acceptance tests were performed on the radiation absorber for different inlet temperatures of the heat transfer medium into the absorber, and for different absorber positions. Relevant input data for the absorber were inlet and outlet temperatures at the absorber, and its throughput. At a measuring cycle of two measures/min. power was recorded. The average hourly power was automatically printed. Kiln temperature was measured in the vicinity of the absorber at initially three, then five and in most cases seven almost equidistant positions. Kiln shell temperature was between 256 deg.C and 369 deg.C; absorber power, at different positions and inlet temperatures, was between 121 kW and 401 kW. The fact that the anticipated power of 600 kW was not achieved is due primarily to the inadequate tightness of the absorber system, in particular at the lower and upper 12 cm gap between the half shells. A vertical flow velocity of 2 m/s was measured there with an anemometer. With heat transfer coefficients of 6.4W/m2K for the kiln and 5.7W/m2K for the absorber for free connective flow, a convection loss of 180 kW results for the kiln and of 40 kW for the absorber. This is a total of 220 kW. 50 per cent of this can certainly be used with adequate ...
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gräbener Pressensysteme GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Projekt SAPRES hat das Ziel, die Kosten von Absorbern für Solarkollektoren deutlich zu reduzieren durch die Nutzung des Hohlpräge-Streckziehverfahrens und des Einsatzes von Stahl oder Aluminium als Absorbermaterial. Gleichzeitig soll damit ein Produktionsverfahren eingeführt werden, das zur Fertigung von sehr großen Stückzahlen von Solarabsorbern geeignet ist. Die Verbindung des für Solarabsorber neuartigen Produktionsverfahrens mit dem Einsatz von Stahl oder Aluminium bietet sich insbesondere deshalb an, da die niedrigere Wärmeleitfähigkeit von Stahl oder Aluminium gegenüber Kupfer und Aluminium und die damit verbundene niedrigere thermische Effizienz durch ein angepasstes Kanaldesign (z. B. mehr Kanäle bei Harfenbauweise) ohne Mehrkosten kompensiert oder sogar überkompensiert werden kann. 1.Wahl geeigneter Materialien und Blechdicken 2.Geeignete Fügetechnik für die Verbindung der erzeugten Absorber-Halbschalen 3.Geeignete Integration der Fluidanschlüsse 4.Anpassung der spektralselektiven Beschichtung auf das Material und den Produktionsprozess 5.Untersuchungen zur Korrosion im Inneren der Musterabsorber 6.Optimierung des Kanaldesigns an das Material und den Produktionsprozess.
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