Das Projekt "Katalytisches Recycling von Polyolefinischer Kunststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Die reine Thermolyse/Pyrolyse von polyolefinischen Kunststoffabfaellen liefert ein breites Produktspektrum: Pyrolysegas, Pyrolyseoel und Rueckstand. Durch Einsatz eines Katalysators kann zum einen die Pyrolysetemperatur deutlich herabgesenkt werden und zum anderen kann im Produktspektrum die gewuenschte Komponente maximiert werden. Beide Zielsetzungen sind sowohl oekologisch wie oekonomisch erstrebenswert. Gewuenschte Produkte koennen niedermolekulare Wachse sein oder ein hochwertiges Pyrolyseoel. Auch wird versucht simultan zur katalytischen Degradation noch eine Funktionalisierung durchzufuehren. Z.B.: Partielle Oxidation oder Hydratation zu hoeheren Carbonsaeuren oder Alkoholen. Als Kunststoffabfaelle werden sowohl Modellsysteme als auch reale Abfaelle (DSD-Kunststoffabfall, Shredderleichtfraktion, Altreifen) eingesetzt. Als geeignetes Reaktorsystem wurde ein sogenannter Kugelumlaufreaktor gewaehlt, bei dem mittels einer zentralen, vertikalen Schnecke Kugeln im Reaktor nach oben transportiert werden und im aeusseren Bereich nach unten sinken. Hierdurch wird die durch einen Extruder eintransportierte Kunststoffschmelze vermischt und isotherm zersetzt. Das Reaktorprinzip hat den Vorteil, dass es sehr betriebsstabil ist und diskontinuierlich (batch) betrieben werden kann.
Das Projekt "Heizwert und Sauerstoffbedarf der Flüchtigen aus festen Brennstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Apparatebau, Mechanische Verfahrenstechnik und Feuerungstechnik durchgeführt. Zur exakten Beschreibung des Abbrandvorganges eines festen Brennstoffpartikels ist der zeitlich veränderliche Heizwert und stöchiometrische Sauerstoffbedarf der Flüchtigen erforderlich. Die Hauptkomponente der Flüchtigen ist Teer, eine komplexe Mischung aus Kohlenwasserstoffen, die bisher nur unvollständig und mit großem Aufwand analysiert werden konnte. Mit Hilfe eines neu entwickelten Strömungskalorimeters gelingt die Bestimmung von Heizwert und stöchiometrischem Sauerstoffbedarf aller Flüchtigen einschließlich Teer als Funktion der Zeit. Hierzu werden Flüchtige durch Erwärmung eines einzelnen Brennstoffpartikels in einer Thermogravimetrischen Apparatur erzeugt, mit Luft gemischt und in einem monolithischen Wabenkatalysator vollständig verbrannt. Die auftretende Temperaturerhöhung des entstehenden Abgases ist ein Maß für den freigesetzten Reaktionswärmestrom der Flüchtigen. In Kombination mit dem Massenverlust des Brennstoffpartikels resultiert daraus der zeitlich veränderliche Heizwert der Flüchtigen. Der verbrauchte Sauerstoff entspricht direkt dem Sauerstoffbedarf für die stöchiometrische Verbrennung der Flüchtigen.