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Heat recovery in the production of phosphoric acid

Das Projekt "Heat recovery in the production of phosphoric acid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BK Ladenburg GmbH durchgeführt. Objective: The combustion of yellow phosphorus generates 24,350 kJ of heat per kg of the substance. The large-scale production of phosphoric acid involves the combustion of yellow phosphorus. The considerable amounts of heat generated in this process have been evacuated by means of cooling water. The project suggests to utilize this heat, in the future, for the generation of steam and to have it converted into electric power. This process-heat recovery enables considerable savings of primary energy (coal, oil, gas). General Information: The heat generated by the large-scale combustion of phosphorus is absorbed, in an acid tower, by recirculating acid. The recirculating acid then releases the heat previously absorbed into a heat exchanger (cooling water). The amounts of heat thus transferred are subsequently released, mainly in the form of steam, from the cooling tower into the atmosphere. Now, the new method suggests an upstream combustion chamber before the acid tower, thus utilizing a major part of the heat generated in the combustion of yellow phosphorus for the production of energy. The new method represents an energy-recovery process on a very high temperature level, with the possibility to produce high-pressure to medium-pressure steam with subsequent power/heat coupling. The estimated energy generation, at 8000 hours, would be as follows: Steam 15 t/h = 120,000 t/a with steam-pressure reduction from 80 bars/550 degree of Celsius to 40 bars/450 degree of Celsius. Electric power: 550 kWh = 4,400 mWh/a. Achievements: The project cannot be carried on, for the following reasons: - The capital expense (investment), in view of the actual cost level, will be approx. 30-40 per cent higher than estimated at the time of submission. - The capital payback period, due to the price decline for primary energy, will be excessively long (7 years); longer than there is an assured supply of phosphorus. - Since 1985, in view of a modified strategy, our company has increased its efforts to manufacture speciality products rather than to produce mass phosphates (commodities); this will lead to a reduced demand of phosphorus in the future. - A drastic collapse, since early 1986, in the sale of phosphate salts used in washing powers, detergents, and cleaning agents, will further reduce the amounts of phosphorus needed in the manufacture of our product line. - A major aspect of the project was the purchase of energy by Joh. A. Benckiser, with whom we have a joint network. Joh. A. Benckiser are no longer prepared to purchase any such energy.

Bertha G - better enzymes - than gas (BERTHA-G)

Das Projekt "Bertha G - better enzymes - than gas (BERTHA-G)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gensoric GmbH durchgeführt.

Vorhaben 2.3.4.A

Das Projekt "Vorhaben 2.3.4.A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik durchgeführt. Die TU Darmstadt entwickelt ein Laser-Hygrometer auf Basis der Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (direkt-TDLAS) zur Zwei-Linien-Thermometrie an Hochdruck-Brennkammern. In einem zweiten Schritt wird planare laserinduzierte Fluoreszenz am OH-Radikal zur zeitlich hochaufgelösten Diagnostik in der Hauptreaktionszone einer Gasturbinenbrennkammer angewendet. Zunächst wird eine Selektion geeigneter Absorptionslinien und die Neubestimmung deren spektroskopischer Liniendaten durchgeführt. An die Charakterisierung der Laser schließt sich die Konzeption des Spektrometers und die Erprobung an einem Modellbrenner der RSM-Hochdruckkammer an. Schließlich wird das Spektrometer zur Gastemperaturmessung an der Versuchsbrennkammer HBK2(DLR Köln) eingesetzt. Des Weiteren wird die Eignung der Nutzung des an den Brennkammerwänden entstehenden Streulichts untersucht. Im Bereich der Highspeed - OH- PLIF wird die Einkopplung der UV-Laserstrahlung in die Brennkammer realisiert. Darauffolgend erfolgt die PLIF Messung am SCARLET Rig (HBK3) an der DLR Köln.

2.2.3b FLOX Öl

Das Projekt "2.2.3b FLOX Öl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts COOREFLEX-turbo (Turbomaschinen - Schlüsseltechnologien für flexible Kraftwerke und eine erfolgreiche Energiewende). Im Mittelpunkt des Projekts steht die Integration einer Flüssigbrennstoffstufe in das verbesserte, brennstoffflexible FLOX® Verbrennungssystem. DLR VT wird mit Siemens zusammenarbeiten und das Verbrennungssystem im Labormaßstab charakterisieren. Die Brennstoffdüsen sollen die Zweibrennstofffähigkeit eines FLOX® basierten Brenners für Öl/Wasseremulsion ermöglichen und für Brennkammersysteme maximaler Effizienz einsetzbar sein. Auch mit dem Backup-Brennstoffinjektor sollen niedrige Schadstoffemissionen erzielt werden. Durch die damit erzielte Maximierung der Versorgungssicherheit der Gasturbinen der nächsten Generation wird ein weiteres, essentielles Kriterium durch diese neuartige Technologie erfüllt. Zur Analyse unterschiedlicher Varianten der Flüssigbrennstoffeindüsung sollen Hochdruckexperimente durchgeführt werden Das Vorhaben stellt sich drei konkrete Arbeitsziele: Ein neuer Versuchsträgers im Labormaßstab für generische 1-Düsenanordnungen für den Hochdruckprüfstand HBK-S des DLR Instituts VT wird an die Flüssiginjektortechnologie angepasst (er steht aus einem anderen Vorhaben zur Verfügung). Mit seiner Hilfe werden die neuen Eindüsungskonzepte in den Tests untersucht und charakterisiert. Durch die Anwendung von laserdiagnostischen Messmethoden werden umfangreiche und detaillierte Validierungsdatensätze gewonnen.

Waste water evaporation with oil as an intermediate for heat transfer

Das Projekt "Waste water evaporation with oil as an intermediate for heat transfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSG Dipl.-Ing. Koch OHG durchgeführt. General Information: In many processes life steam is used to heat up products and/or drive out gases or volatile materials. If the steam condenses it can produce a waste water problem because some product is dissolved in the condensate. The research project aims at the development of a system to use high pressure steam for producing live steam and at the same time regaining the product evaporating the waste water. Prime Contractor: Klein Borculo B.V.; Eibergen; Netherlands.

Bau und Erprobung einer FRAK-Anlage fuer Bodensanierung

Das Projekt "Bau und Erprobung einer FRAK-Anlage fuer Bodensanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hegemann Engineering durchgeführt. Objective: A FRAK installation for facilitating the clean-up of heavy soils is to be designed and built. The aggregate consists of a series of pipes mounted on a hydraulic excavator; the pipes are equipped with venting holes at their ends and can be pushed into the ground. By high-pressure air blasts from the vents will change the entire pore structure of the soil, opening consolidated soil structures in particular. Similar installations have been tested to improve agricultural soil structure; the main difference is the heavy-duty layout of the installation. General Information: In-situ treatment of polluted soil is frequently prevented by the soil structure: if the soil contains much clay or has been compressed by heavy loads, neither water nor air will penetrate the dense layer, save along a few channels that are correspondingly washed out, forming channels to guide water and air through the soil layer without much affecting the layer itself. To extend the range of soils to be treatable, the FRAK process has been conceived, which works by applying gas shocks to the dense soil and thus changing the entire pore structure of the soil. The Commission of the European Communities has, within the frame of the ACE 89 demonstration programme, granted financial assistance to the development of a FRAK apparatus that is able to work under the condition of industrial grounds, i.e., stones and other obstacles occurring from time to time, and of not impairing industrial use of the ground; the site selected for demonstration was a railway station polluted with oil. The construction was carried out by the Bremen-based DETLEF HEGEMANN ENGINEERING GmbH who made a very flexible apparatus, operating vertically as well as in inclined mode, the four venting pipes being each separately adjustable for optimal re-shuffling of the entire soil. Commission assistance was restricted to the period of 1-10-90 through 30-4-92, during which time the FRAK apparatus was constructed and tested in operation. First results show that the FRAK apparatus performs according to expectations in rugged industrial environment, increasing the water flow rate through the treated soil by a factor of 5. Every blast will reshuffle up to 60 m2 of soil. The working depth extending up to 4 m, up to 240 m3 of soil may be treated by this apparatus in every drilling step; up to 25 drilling steps may be made per hour. Thus, with Commission assistance, a major break-through has been achieved to make polluted soils of low permeability accessible to in-situ treatment. This will be particularly important for the application of biological treatment systems whose performance usually suffer from bad aeration of the soil to be treated. FRAK will help to condition this kind of soil for biological in-situ treatment...

Partner D

Das Projekt "Partner D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Durch effiziente Umwandlung der Biomasse in integrierten Bioraffinerien können Pflanzen und biologische Abfallstoffe in ihrer Multifunktionalität als Energie- und Rohstofflieferanten nutzbar gemacht werden. Eine der Schlüsselaufgaben ist dabei die Nutzung einer möglichst großen Anzahl der in Lignocellulose enthaltenden Rohstoffe. Lignocellulose umfasst die drei Stoffgruppen Hemicellulose, Cellulose und Lignin, die sich in ihrem Reaktionsverhalten erheblich unterscheiden. Das zentrale technologische Anliegen im Modul II von BIORAFFINERIE2021-Phase I war der Aufschluss der Lignocellulose und die Abtrennung der Hydrolyse- und Fermentationsprodukte mit umweltfreundlichen bzw. umweltneutralen Hilfsmitteln (Wasser, Hochdruck, Temperatur, Biokatalysatoren) zu Einfachzuckern und weiteren Chemikalien. Es wurde eine Gesamtkette zur Produktion von Bioethanol realisiert. Während des Projektfortschritts hat sich herausgestellt, dass ein besonderes industrielles Interesse an der Nutzung des anfallenden Lignins besteht. Lignin ist nach der Cellulose das mengenmäßig wichtigste organische Polymer auf der Erde und macht 30Prozent des nicht-fossilen organischen Kohlenstoffes aus. Generelles Ziel von BIORAFFINERIE2021-Phase II 'Erweiterung der nutzbaren Biomasseressourcen' ist die Optimierung des Gesamtprozesses der Lignocellulose-basierten Bioraffinerie zur Gewinnung der Wertstoffe Lignin und Xylose. Aufbauend auf den im bisherigen Projektverlauf gewonnenen Ergebnissen hier die Produktion und experimentelle Untersuchung von Lignin für den Einsatz in Klebemassen im Vordergrund stehen.

Entwicklung eines mit pflanzlichen und tierischen Fett- und Oelabfaellen arbeitenden CHP-Verfahrens

Das Projekt "Entwicklung eines mit pflanzlichen und tierischen Fett- und Oelabfaellen arbeitenden CHP-Verfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AMS Antriebs- und Maschinentechnik durchgeführt. After the dioxin scandal of contaminated chicken from Belgium, the market for the use of these oils for animal food purpose has cracked down. The collectors in EU of used oils actually search valorisation strategies, which are ecologically and economically acceptable. Sud Recuperation and AMS wish to develop a new process recycling this waste using the AMS motor technology. Contrary to other technologies, these motors use unrefined plant oils without previous chemical conversion at high eco-efficiency. The Potential is about 1.9 millions of replaced refined fuel. The 2 project partners want to associate other SME to this project. There will be 2700 jobs created in EU. The process contributes to 5.2 percent to respect the Kyoto protocol against the greenhouse effect. The project uses the CHP technology on small installations. The motor constructor AMS wishes to find a new combustible, which will help to distribute them also to burn fresh vegetable oil for further reduction of CO2 emissions.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Das Gesamtziel des Projektes ist, eine am Beispiel der bei Covestro aus der Kunststoffherstellung anfallenden NaCl-haltigen Prozesswässer angepasste und maßgeschneiderte Recyclinglösung zu entwickeln und zu testen. Hierzu soll eine Verbund-Pilotanlage bestehend aus Aufreinigung und Konzentration am Standort Uerdingen (DE) gebaut und erprobt werden, um Langzeiterfahrungen zu sammeln. Die Anlage wird mit realen Prozesswässern gefahren, welche eine schwankende Zusammensetzung und einen variablen Gehalt an unterschiedlichen Verunreinigungen enthalten. Daraus sollen ein realistisches Bild zum Kosten-Nutzen-Verhältnis des Prozesses sowie eine Bewertung der Nachhaltigkeit entstehen. In AP 1 werden analytische Methoden entwickelt, um in hoch salzhaltigen Prozessabwässern organische Verunreinigungen sowohl qualitativ als auch quantitativ nachzuweisen. In AP 2 werden Verfahren zur Entfernung spezifischer organischen Verunreinigungen erarbeitet. Es werden dabei in AP 2.1 Aktivkohlen chemisch modifiziert, sodass die Adsorptionskapazität insbesondere für polare Verunreinigungen erhöht wird. Die Adsorptionskräfte der modifizierten Kohlen soll in AP 2.2 durch elektrochemische Polarisation weiter gesteigert werden. Parallel dazu werden in AP 3 Verfahren zur Aufkonzentrierung der salzhaltigen Prozesswässer entwickelt. Dabei werden Konzentrierungsverfahren in AP 3.1 mittels Hochdruck-Umkehrosmose (HPRO) und in AP 3.2 mittels Membrandestillation (MD) an Prozesswässern der Kunststoffindustrie angepasst. Die Ergebnisse aus AP 1-3 werden in AP 4 einfließen, um den Bau, die Integration und Demonstration einer zweiteiligen Testanlage bestehend aus Aufreinigung und Konzentrierung zu ermöglichen. Die wirtschaftliche, ökologische und energetische Betrachtung des Gesamtverfahrens erfolgt in AP 5.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westermann GmbH & Co. KG - Reinigungstechnik - durchgeführt. Projektziele sind die Erfassung der Abundanz und der wesentlichen Bruthabitate von veterinärmedizinisch relevanten Insekten (Muscidae, Ceratopogonidae) in und im Umfeld von Rinderställen, Vergleich und Optimierung innovativer Bekämpfungsmethoden zur effektiven Reduktion der Insektenbelastung im Stall sowie die Bilanzierung der relativen Bedeutung unterschiedlicher Substrate im Stall und im Hofbereich als Bruthabitate. So ist die Bedeutung der auf verschiedene Habitate ausgerichteten Maßnahmen erkennbar: gezielte Reinigung der Spaltenböden, mechanische Störung von Liegeflächen und Eliminierung der Emergenz aus Mistlagerstätten. Ebenfalls eingesetzt werden Schlupfwespen und Güllefliegen zur Bekämpfung der Musciden. Dies wird verglichen mit einer Insektizidbehandlung von Ställen. Der Erfolg wird über die Abundanz der Insekten im Stall überprüft. Die Analysen münden in zielgruppenadressierte Konzepte zu Methodenoptimierungen. Arbeitspaket 5.3.1. Auswirkungen gezielter Spaltbodenreinigung auf die Entwicklung und das Auftreten von Ceratopogoniden und Musciden (M13, M14): Die Reinigung erfolgt mit Hilfe eines Spaltenreinigungsverfahrens der Firma Westermann. Untersucht wird, ob nach mechanischer Vorreinigung und gleichzeitiger Hochdruckreinigung ein ausreichender Störeffekt vorliegt. Arbeitspaket 5.3.2. Auswirkungen gezielter mechanischer Störung im Bereich der Liegeflächen auf die Entwicklung und das Auftreten von Ceratopogoniden und Musciden (M15, M16): Dieses Stör-Konzept geht von der Annahme aus, dass eine Fräswalze im Bereich der Liegeflächen von Milchkühen ('Mistmatratzen') die Entwicklung der Insekten mindestens bei hoher Störintensität reduziert. Die Überprüfung der Effekte erfolgt hierbei durch die Arbeitsgruppe von Prof. Kiel.

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