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Teilvorhaben 2: Schaumbitumen als Bindemittel für Asphalttragschichten aus pechhaltigem Strassenaufbruch und industriellen Reststoffen

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Schaumbitumen als Bindemittel für Asphalttragschichten aus pechhaltigem Strassenaufbruch und industriellen Reststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Straßenwesen und Eisenbahnbau durchgeführt. Die Verwendbarkeit von Schaumbitumen als Bindemittel fuer Tragschichten soll sowohl fuer die Bindung von pech-(teer-)haltigem Strassenaufbruch als auch von Recycling-Baustoffen, von Hausmuellverbrennungs-Aschen (HMV-Asche) und von Giessereirestsanden nachgewiesen werden. Damit koennte die Verwertung dieser Reststoffe im Strassenbau qualitativ hochwertiger und aus Sicht des Gewaesserschutzes vertraeglicher erfolgen. Bei der Herstellung von Schaumbitumen wird Wasser und Druckluft mittels einer Duese so in heisses Bitumen eingespritzt, dass bei der Verduesung das Bitumen voruebergehend in Schaum verwandelt wird. Auf der Basis einer von der Mobil Oil Australia Ltd. erarbeiteten Moeglichkeit, Schaumbitumen herzustellen, erfolgt die Entwicklung einer Schaumbitumenanlage im Technikumsmassstab. Im Rahmen der Erprobung dieser Anlage werden die Randbedingungen (Temperatur des Bitumens, Duesenoeffnungen, Menge des Wasserdampfes, gegebenenfalls die Zugabe von Additiven usw.) variiert und optimiert. Die geeignete Art der Verdichtung zur Probekoerperherstellung ist ebenfalls zu ermitteln. Im Rahmen von erweiterten Eignungspruefungen sollen, neben dem ueblichen Marshall-Versuch zur Bestimmung des optimalen Bindemittelgehaltes, noch Druckschwellversuche durchgefuehrt werden. Zusaetzlich ist die Quellung und der Frostwiderstand zu erfassen. Dabei wird auch untersucht, wie sich die Materialeigenschaften bei der Verwendung verschieden harter Bindemittel aendern. Gegebenenfalls sind Massnahmen zur Verbesserung der Haftung zwischen Bindemittel und Mineralstoffen erforderlich. Die wasserwirtschaftliche Vertraeglichkeit der zu untersuchenden Materialien wird mit dem Trogverfahren geprueft. Um den Erfolg der Einbindung von Schadstoffen mit Schaumbitumen belegen zu koennen, ist vorgesehen, die Auslaugbarkeit sowohl in ungebundener als auch in gebundener Form zu untersuchen. Die Erfahrungen mit der im Technikumsmassstab optimierten Anlage sollen in die Konstruktion und den Bau einer grosstechnischen Schaumbitumenanlage uebertragen werden. Die praktische Erprobung des Verfahrens wird durch Versuche im Mischwerk, insbesondere bezueglich der Gleichmaessigkeit der Produktion, ueberprueft. Zur Ermittlung der Einbaubedingungen sowie der Schichteigenschaften wird das Mischgut in Erprobungsstrecken eingebaut. Mit Hilfe der gewonnenen Forschungsergebnisse koennen grundlegende Aussagen zu den Bedingungen der Verwertbarkeit von pechhaltigem Strassenaufbruch, Recycling-Baustoffen, HMV-Aschen sowie Giessereirestsanden in Tragschichten mit Schaumbitumen als Bindemittel getroffen werden, die als Grundlage fuer die Aufstellung eines Regelwerkes fuer diese Bauweise dienen. Diese Arbeit wird durchgefuehrt in Kooperation mit :STRABAG Strassen- und Tiefbau AG, Koeln, DEUTAG GmbH, Koeln und Wirtgen GmbH, Windhagen.

Notkuehlung chemischer Reaktoren durch Direkteinspeisung von nichtmischbaren Fluessigkeiten

Das Projekt "Notkuehlung chemischer Reaktoren durch Direkteinspeisung von nichtmischbaren Fluessigkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Abteilung Chemietechnik, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ein in der chemischen Industrie haeufig vorliegender Prozessschritt ist die exotherme Reaktion in der fluessigen Phase. Um das Durchgehen einer solchen Reaktion bei einer Betriebsstoerung zu verhindern, kann der Reaktorinhalt mit nichtverdampfenden Fluessigkeiten abgekuehlt werden. Ziel des beantragten Anschlussvorhabens ist die Untersuchung dieser Notkuehlung durch nichtmischbare Fluessigkeiten. Das Forschungsvorhaben laesst sich dabei in vier Bereiche unterteilen: 1. Entwicklung geeigneter Dispergieorgane, 2. Experimentelle Untersuchung der Hydrodynamik und der resultierenden Temperaturverlaeufe in Reaktoren unterschiedlicher Groesse, 3. Modellierung der Hydrodynamik und des instationaeren Waermeueberganges waehrend des Notkuehlvorganges, 4. Erstellung von Berechnungsunterlagen fuer die Dimensionierung von Notkuehleinrichtungen fuer disperse Systeme. Eine grosstechnische Ueberpruefung des zu erstellenden Modells soll in Zusammenarbeit mit der Buna AG, Schkopau durchgefuehrt werden. Die Buna AG stellt dazu eine Grossanlage mit einem 12 M3-Reaktor zur Verfuegung, an dem Versuche mit realen Stoffsystemen durchgefuehrt werden sollen. Durch das beantragte Forschungsvorhaben sollen die im laufenden Projekt durchgefuehrten Untersuchungen an mischbaren Fluessigkeiten auf nichtmischbare Stoffsysteme erweitert werden, um die Einsatzmoeglichkeiten der Notkuehlung zu erweitern.

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