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Reinigung von gasförmigem Chlorwasserstoff

Die WACKER Chemie AG ist ein weltweit tätiges Chemieunternehmen mit rund 16.000 Mitarbeitenden und einem Jahresumsatz von 5,5 Milliarden Euro im Jahr 2025. Das geförderte Projekt „Errichtung und Betrieb einer Anlage zur Reinigung von gasförmigem Chlorwasserstoff“ wurde im Geschäftsbereich WACKER Silicones am Standort Burghausen durchgeführt. WACKER Silicones ist europäischer Marktführer und weltweit die Nummer zwei im Bereich Silikone. Silikone finden in zahlreichen Industrien Anwendung. Bei der Herstellung von Silikonen entstehen durch Hydrolyseprozesse siliziumorganische Nebenprodukte, die als gelöste Verbindungen ins Betriebsabwasser gelangen. Diese Stoffe sind in der nachgeschalteten zentralen biologischen Abwasserreinigungsanlage des Standortes Burghausen nur schwer biologisch abbaubar. Eine nachträgliche physikalische Abtrennung aus dem Abwasser ist mit verhältnismäßigen Mitteln technisch nicht umsetzbar. Die Kontrolle erfolgte bislang über den Summenparameter „Gesamter Organischer Kohlenstoff“ (TOC); spezifische Überwachungswerte für siliziumorganische Verbindungen bestehen nicht. Ziel des Projektes war die Errichtung einer neuartigen HCl-Reinigung im Methanolyse-Betrieb E2, um siliziumorganische Verunreinigungen bereits im Produktionsprozess zurückzugewinnen und so den Eintrag ins Abwasser deutlich zu reduzieren. Erwartet wurde eine Rückgewinnung von rund 90 Prozent der siliziumorganischen Verbindungen aus dem Prozessabwasser des Methanolysebetriebs, entsprechend einer Reduktion von etwa 40 Tonnen pro Jahr TOC bzw. rund 35 Prozent der im betrieblichen Abwasser der E2 enthaltenen TOC-Fracht. Das entwickelte Verfahren basiert auf einem zweistufigen Waschprozess zur Reinigung des bei der Hydrolyse anfallenden Chlorwasserstoffs. Die Waschmedien und abgetrennten Stoffe werden in den Produktionskreislauf zurückgeführt, während angereicherte C7-Kohlenwasserstoffe thermisch verwertet werden. Durch die Inbetriebnahme der HCl-Reinigung konnte die TOC-Fracht im Betriebsabwasser von ca. 113 Tonnen pro Jahr (2021) auf ca. 52 Tonnen pro Jahr (2025) und damit um über 50 Prozent gesenkt werden. Unter Berücksichtigung leicht geringerer Produktionsmengen ergibt sich eine relative Reduzierung von ca. 47,5 Prozent und damit deutlich mehr als ursprünglich erwartet. Gleichzeitig trat der prognostizierte Mehrverbrauch an Betriebsmitteln nicht ein. Durch einen geringeren Einsatz von Wasch-Methylchlorid und die Optimierung des Kondensationssystems konnten Dampf- und Kühlwasserverbrauch reduziert werden. Insgesamt führt der Betrieb der HCl-Wäsche zu Einsparungen von Betriebsmitteln in der MeCl-Anlage. Die Maßnahme dient der nachhaltigen Sicherung der Grundstoffproduktion im Geschäftsbereich Silikone am Standort Burghausen. Das entwickelte Verfahren stellt eine zukunftsfähige Lösung zur Verringerung siliziumorganischer Einträge ins Abwasser dar und besitzt Modellcharakter für andere Hersteller von Siloxanen. Die weltweite Siloxanproduktion beträgt rund 3.000 Kilotonnen pro Jahr und wächst jährlich um etwa 5 Prozent, sodass das Verfahren grundsätzlich von allen Silikonherstellern in den Teilprozessen Hydrolyse und Chlormethansynthese eingesetzt werden kann. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Wacker Chemie AG Bundesland: Bayern Laufzeit: 2022 - 2026 Status: Abgeschlossen

Entwicklung einer Technologie zur Verfestigung und Funktionalisierung von Naturfasergarnen für Faserverbundbauteile mittels C-CVD

Vorstudie: Substitution von Silikonpapier auf Haftetiketten durch desaktivierbare Niedertemperatur-Plasma-Isoprenschichten

Reinigung von gasförmigem Chlorwasserstoff

Die international operierende Wacker Chemie AG mit ihren vier Geschäftsbereichen Polysilicon, Silicones, Polymers und Biosolutions unterhält 27 Produktionsstätten in elf Ländern und beschäftigt rund 15.700 Mitarbeiter*innen. Der Geschäftsbereich Wacker Silicones betreibt am Standort Burghausen eine Methanolyseanlage zur Herstellung von Siloxanen. Die hergestellten Siloxane dienen als Ausgangspolymere für die Herstellung von Siliconen. Durch Umsetzung des innovativen Konzepts soll in Burghausen eine HCl (Chlorwasserstoff)-Wäsche entstehen und in die bestehende Anlage integriert werden. Bei der Herstellung von Siloxanen fallen wasserlösliche und schwer abbaubare, siliziumorganische Verbindungen als Nebenprodukte an und gelangen in die zentrale Abwasserreinigungsanlage des Werks. In einem patentierten, zweistufigen Verfahren der HCl-Wäsche wird der Chlorwasserstoff von den umweltbelastenden Verbindungen gereinigt und in einem Kreislauf dem Prozess wieder zugeführt. Damit werden künftig 90 Prozent der siliziumorganischen Verbindungen bereits in der Produktionsanlage entfernt, bevor sie ins Abwasser gelangen. Durch den Einsatz der HCl-Wäsche können jährlich rund 135 Tonnen siliziumorganische Verbindungen zurückgehalten werden und gelangen somit nicht ins Abwasser. Die TOC-Emissionen (Summe des gesamten organischen Kohlenstoffs in einer Probe) der betriebseigenen Kläranlage verringern sich um rund 20 Prozent. Die HCl-Wäscheanlage bildet den zentralen Bestandteil des Vorhabens und dient damit der Verbesserung der Wasserqualität.

Charakterisierung der mit Natriumpyrophosphat löslichen organischen Bodensusbstanz mittels FT-IR

Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Soil Organic Matter Turnover modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen sollen im DFG-Schwerpunktprogramm 1090: ;Böden als Quelle und Senke für CO2 die Pools der löslichen abbaubaren und schwer schwer löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz (OBS) quantifiziert, die funktionelle Zusammensetzung dieser Pools mittels FT-IR Spektroskopie erfasst und Abbaubarkeit der erhaltenen Extrakte überprüft werden, um Mechanismen, die zur Stabilisierung der OBS führen, aufzuklären.

Cyclische Siloxane sollen aus Kosmetik raus

<p> <p>Großbritannien schlägt der EU eine Verwendungsbeschränkung für zwei in der Kosmetikanwendung sehr verbreitete Inhaltsstoffe vor. Es handelt sich um die cyclischen Siloxane D4 und D5. Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) hat zur öffentlichen Kommentierung des Beschränkungsvorschlages aufgerufen.</p> </p><p>Großbritannien schlägt der EU eine Verwendungsbeschränkung für zwei in der Kosmetikanwendung sehr verbreitete Inhaltsstoffe vor. Es handelt sich um die cyclischen Siloxane D4 und D5. Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) hat zur öffentlichen Kommentierung des Beschränkungsvorschlages aufgerufen.</p><p> <p><strong>Was sind die Kosmetikinhaltsstoffe D4 und D5?</strong></p> <p>D4 und D5 gehören zu der Gruppe der Siloxane und sind organische Siliziumverbindungen, also Verbindungen der Elemente Silizium (Si), Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H). In der Öffentlichkeit sind vor allem Silikone bekannt, die aus Siloxanen hergestellt werden. <br>D4 ist als Gefahrstoff eingestuft, er kann „vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen“ und „kann für Wasserorganismen schädlich sein mit langfristiger Wirkung“. Beide Substanzen sind als wassergefährdend gemäß WGK-Klassierung eingestuft. D4 und D5 sind schwer abbaubar, sie sind also in der Natur stabil, und bioakkumulierend. Sie reichern sich in lebenden Organismen an.<br>Die Substanzen werden wie andere Siloxane wegen ihrer Eigenschaften in Cremes, Waschlotionen oder Haarpflegemitteln verwendet. Dort werden die Chemikalien nach der Internationalen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nomenklatur">Nomenklatur</a> für kosmetische Inhaltsstoffe als Cyclomethicone, Cyclotetrasiloxane (D4) oder Cyclopentasiloxane (D5) bezeichnet.<br><br><strong>Stoffeigenschaften von cyclischen Siloxanen</strong></p> <p>Cyclische Siloxane sind ringförmige Verbindungen, in denen alternierend Silicium und Sauerstoff gebunden sind. Am Silicium sind zusätzlich jeweils zwei Methylgruppen gebunden D4 besteht aus einem Ring mit 4 Silicium und 4 Sauerstoffatomen, D 5 aus einem Ring mit fünf Silicium- und 5 Sauerstoffatomen. Beide Substanzen liegen als farblose Flüssigkeit vor und sind schlecht wasserlöslich. Ihre Dichte ist etwas geringer als Wasser (0,96, Wasser = 1). Die Schmelztemperatur liegt bei 17,5°C bzw. -38°C, gasförmig werden beide Substanzen bei 175°C bzw. 210°C. <br><br><strong>Informationsherkunft</strong></p> <p>Die Gefahrstoffschnellauskunft ist Teil der Chemiedatenbank GSBL (Gemeinsamen zentraler Stoffdatenpool Bund / Länder). Sie kann von öffentlich-rechtlichen Institutionen des Bundes und einiger Länder sowie von Institutionen, die öffentlich-rechtliche Aufgaben wahrnehmen, genutzt werden. Das sind u.a. Feuerwehr, Polizei oder andere Einsatzkräfte.<br>Für die allgemeine Öffentlichkeit steht ein Datenbestand unter www.gsbl.de bereit. Dieser frei recherchierbare Datenbestand informiert Sie über die gefährlichen Eigenschaften und über die wichtigsten rechtlichen Regelungen von chemischen Stoffen.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Entwicklung loesungsmittelfreier multifunktioneller Silansysteme, die bei Applikation keine Hydrolysealkohole freisetzen

Organosilane setzen bei der Anwendung durch Reaktion mit OH-Funktionen an der Oberflaeche mineralischer Substanzen Alkohole frei. Im Falle von beispielsweise Octyltriethoxysilan betraegt die freigesetzte Menge an Ethanol bei vollstaendiger Hydrolyse aller drei Alkoxidfunktionen ca. 50 Gew.-Prozent bezogen auf das eingesetzte Silan. Dies kann bei der Anwendung von Organosilanen Probleme bereiten (Emissionen von Hydrolysealkoholen an Luft oder Abwasser, je nach Applikationsmethode). Es besteht daher die Aufgabe, Silansysteme zu entwickeln, die diese Problematik nicht zeigen. Loesungsansatz: Cokondensation und vollstaendige Hydrolyse von Organosilanen zu wasserloeslichen, reaktiven (Silanolgruppen haltigen) Silicon-aehnlichen Substanzen. Zwischenergebnis: Durch Cokondensation von Standardsilanen aus der Huels Produktpalette liessen sich wasserloesliche und vollstaendig von Hydrolysealkoholen freie Produkte herstellen, von denen einige unter dem Handelsnamen DYNASYLAN HS verfuegbar sind. Die Einsatzgebiete dieser wasserbasierenden, loesemittelfreien Silansysteme sind aehnlich vielfaeltig wie diejenigen der monomeren Organosilane: Bautenschutzmittel, Haftvermittler, Fuellstoff-, Pigment-, Glasfaser- und Mineralfasercoating. Die Produkte werden den Markterfordernissen weiterentwickelt.

Reinigung und energetische Verwertung von Klärgas durch den Einsatz einer Mikrogasturbine gekoppelt mit einer Adsorptionskältemaschine 'MAK-Energie'

Kläranlagen abgestimmtes Anlagenkonzept zu entwickeln, müssen die Kreisläufe zum Betrieb der Adsorptionskältemaschine gewährleistet sein. Die hierfür benötigten Rückkühlungen sollen in das Belebungsbecken sowie Faulturm integriert werden. Arbeitsplanung: Bei dem vorgeschlagenen Verfahren soll das Klärgases durch Abkühlung auf ca. 5 C durch Kondensation der Siloxane gereinigt werden. Wesentliches Element der Siloxan-Abtrennung ist dabei der Wärmeüberträger, der als Kondensator ausgeführt werden muss. Um den Wirkungsgrad der AKM zu erhöhen bzw. die angebotene Kälte optimal zu nutzen, müssen hier auch noch kleine treibende Temperaturdifferenzen genutzt werden. Die auskondensierten Siloxane sind mit dem Kondensat des Wasserdampfes abzuleiten. Das Foulingverhalten des Wärmeüberträgers ist zu untersuchen. Weiterhin soll eine geeignete Methode zur Bestimmung des Siloxangehaltes des gereinigten Klärgases entwickelt werden. Zur Abtrennung von restgehalten an Siloxanen sollen Membranen untersucht werden.

Reinigung und energetische Verwertung von Klärgas durch den Einsatz einer Mikrogasturbine gekoppelt mit einer Adsorptionskältemaschine 'MAK-Energie'

Siliziumdioxid aus Siliziumorganischen Verbindungen in der Abfallwirtschaft - Herkunft, Entstehung und Beseitigung (SILOXANE)

Das Verbundprojekt beschäftigt sich mit der Herkunft, der Entstehung und der Beseitigung von siliziumorganischen Verbindungen in der Abfallwirtschaft. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein effizientes und kostengünstiges Abluftreinigungsverfahren für MBAs (Mechanisch-Biologische Abfallbehandlungsanlagen) zu entwickeln, in denen flüchtige siliziumorganische Verbindungen abgereinigt werden sollen.

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