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Stofftransport bei der Rektifikation von Zwei- und Dreistoffgemischen

Das Projekt "Stofftransport bei der Rektifikation von Zwei- und Dreistoffgemischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Fachbereich VIII Maschinenbau, Veranstaltungstechnik, Verfahrenstechnik durchgeführt. Sehr haeufig werden fuer die Rektifikation Fuellkoerperkolonnen eingesetzt. Fuer die Dimensionierung dieser Kolonnen muss der Stoffdurchgangskoeffizient bekannt sein, der sich aus den Stoffuebergaengen auf der Dampf- und Fluessigkeitsseite berechnen laesst. Mit den hierfuer bekannten Gleichungen erhaelt man Werte, die erheblich von den gemessenen Werten abweichen. Im Labor fuer thermische Verfahrenstechnik der Technischen Fachhochschule Berlin wird an einer Versuchskolonne der Stoffdurchgang fuer Zwei- und Dreikomponentensysteme ermittelt.

Ressourceneffiziente Ethanolfermentation mittels Membranbioreaktortechnologie (Ethaferm)

Das Projekt "Ressourceneffiziente Ethanolfermentation mittels Membranbioreaktortechnologie (Ethaferm)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e.V., Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven durchgeführt. Die Produktion von Bioethanol aus nachwachsenden Rohstoffen (Energiepflanzen wie Mais oder Getreide, Stroh oder andere lignozellulosehaltige Biomasse) sowie geeigneten industriellen Nebenprodukten (z.B. Melasse) eröffnet die Möglichkeit, Kraftstoffe sowie Grundstoffe für die pharmazeutische und kosmetische Industrie auf eine Ressourcen schonende und umweltfreundliche Art und Weise herzustellen. Stand der Technik ist die absatzweise Fermentation sowie die anschließende Aufkonzentrierung des Ethanols mittels Rektifikation. Der Rückstand, die sog. Schlempe, muss entsorgt werden. In einigen Fällen kann sie auch als Viehfutter eingesetzt werden, wenn kurze Wege zwischen Brennerei und Landwirt bestehen. Grundlegende Nachteile sind niedrige Raum-Zeit-Ausbeuten durch reduzierte Aktivität der Biologie bei Einsetzen der sog. Produkthemmung bei etwa 10-12 Ethanol im Fermenter sowie unvollständige Substratausnutzung (ca. 20 Prozent des Substrats werden nicht genutzt), was zu hohen Umweltbelastungen führt. Diese Nachteile können durch Einsatz eines sehr ressourceneffizienten Membranbioreaktors, der in ETHAFERM entwickelt werden soll, vermieden werden.

Teilprojekt 1: Apparatesysteme und Bewertung

Das Projekt "Teilprojekt 1: Apparatesysteme und Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Thermo- und Fluiddynamik, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Teilprojekts 'Apparatesystem und Bewertung' ist es, Lösungsansätze für die Implementierung von modularen Trennapparaten in wandlungsfähige Anlagen zu finden. Wandlungsfähige Anlagen für Prozesse der chemischen Industrie stehen im Mittelpunkt des Verbundprojekts und sollen bei einem dezentralen Einsatz in lokalen Wirtschaftskreisläufen zu einer Verringerung des CO2-Fußabdrucks führen. Bisherige Forschungsarbeiten auf Apparateebene umfassen vor allem vielfältige Lösungsansätze für Reaktionsapparate und für weniger verbreitete Trennverfahren wie bspw. Kristallisation. In vielen Verfahren werden allerdings auch die Trennverfahren Absorption und Rektifikation eingesetzt, welche auf Grund der freien Grenzflächen zwischen Gas- und Flüssigphase, an denen der Wärme- und Stofftransport stattfindet, eine deutliche größere Herausforderung an die Entwicklung modularer Konzepte stellen. Diese Lücke soll im Rahmen der Forschungstätigkeiten im Teilprojekt 'Apparatesystem und Bewertung' geschlossen werden. Zugleich beteiligt sich das Teilprojekt auch an den Forschungstätigkeiten zur Bewertung des im Verbundprojekt untersuchten Gesamtansatzes. Dabei wird im Teilprojekt 'Apparatesystem und Bewertung' eine Bewertung zur Nachhaltigkeit des Gesamtansatzes durchgeführt.

Untersuchung der Trennleistung von verkoppelten Absorptions-Rektifikations-Wasch-Prozessen

Das Projekt "Untersuchung der Trennleistung von verkoppelten Absorptions-Rektifikations-Wasch-Prozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum,Lehrstuhl für Verfahrens- und Umwelttechnik durchgeführt. Verkoppelte Absorptions-Rektifikations-Prozesse sind schon seit langem bei der Auswaschung von Gaskomponenten und der Rueckgewinnung von Loesungsmitteln im Einsatz. Fuer die Rueckgewinnung von Aceton aus Abluft mit Wasser wurden mathematische Modelle erstellt. Anhand einer realisierten Technikumsanlage werden diese Simulationsmodelle auf die Genauigkeit hin ueberprueft und anschliessend darauf aufbauend Strategien zur optimalen Prozessfuehrung erarbeitet und experimentell erprobt. Das Ziel des Vorhabens ist: - die Ableitung von Auslegungsvorschriften fuer solche Waschprozesse, insbesondere unter dem Aspekt der nachfolgenden rektifikativen Waschfluessigkeitsaufarbeitung und der einzuhaltenden Prozess- und Umweltschutzbestimmungen; - die Ableitung von Betriebsvorschriften, insbesondere unter dem Aspekt der sich im Lastfall aendernden Trennwirkungen.

Salzsaeure-Extraktiv-Rektifikation mit integrierter HF-Eliminierung

Das Projekt "Salzsaeure-Extraktiv-Rektifikation mit integrierter HF-Eliminierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Noell-KRC Energie- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Errichtung einer Salzsaeure-Rektifikationsanlage. Dies geschieht nach dem Verfahrensprinzip des Noell/KRC-Salzsaeure-Gips/Schwefelsaeure-Wertstoffverfahrens fuer die kontinuierliche Gewinnung reiner 32 gew.prozentiger Salzsaeure aus Rohsalzsaeuren von Muell- und Sondermuellverbrennungsanlagen. Die Anlage wird als Ergaenzung der HCI-Absorptionsanlage in der Pilotanlage II im MHKW im Wuerzburg realisiert.

Erstellung eines Expertensystems fuer Rektifikationssequenzen als Hilfsmittel der Prozesssynthese, insbesondere fuer die Aufarbeitung von Loesemittelgemischen

Das Projekt "Erstellung eines Expertensystems fuer Rektifikationssequenzen als Hilfsmittel der Prozesssynthese, insbesondere fuer die Aufarbeitung von Loesemittelgemischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Fachbereich Chemietechnik, Abteilung Chemietechnik durchgeführt. Bei der Trennung von Mehrstoffgemischen durch Rektifikation bestehen haeufig so viele Moeglichkeiten fuer die Reihenfolge der Abtrennung der einzelnen Komponenten, dass genaue Berechnungen als Grundlage zur Auswahl der optimalen Loesung ausscheiden. Erfahrene Experten sind jedoch in der Lage, einige aussichtsreiche Varianten auszuwaehlen, fuer die eine genaue Rechnung sinnvoll ist. Es ist das Ziel, dieses Wissen, programmiert als Expertensystem, Anwendern zugaenglich zu machen, die ueber keinen Experten verfuegen. Eine wichtige Anwendung ist die Rueckgewinnung von Loesemitteln aus Abluftstroemen (zB in Lackierbetrieben oder Druckereien), der aus Gruenden des Umweltschutzes steigende Bedeutung zukommt. Dabei ist eine spezifikationsgerechte Aufarbeitung der erhaltenen Loesemittelgemische Voraussetzung fuer die Wiederverwendung der Loesemittel.

Anfertigung einer Studie zu alternativen Partitionierungsmethoden, in der insbesondere das Verfahren der fraktionierten Destillation/Rektifikation auf seine Effizienz in Bezug auf die Behandlung radioaktiver Abfallstoffe untersucht wird

Das Projekt "Anfertigung einer Studie zu alternativen Partitionierungsmethoden, in der insbesondere das Verfahren der fraktionierten Destillation/Rektifikation auf seine Effizienz in Bezug auf die Behandlung radioaktiver Abfallstoffe untersucht wird" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Lehrstuhl für Nukleartechnik durchgeführt. Aus der konventionellen Industrie bekannte hocheffiziente Stofftrennungstechniken werden auf ihre Eignung und Effizienz für Methoden der Entsorgung radioaktiver Abfallprodukte theoretisch analysiert. Diese Techniken basieren auf trockenen, physikalisch-chemischen Verfahren, hauptsächlich fraktionierte Destillation und Rektifikation, welche bei nuklearen Anwendungen bisher fast gar nicht in Betracht gezogen wurden. Im Ergebnis soll ein die 2013 erschienene Acatech-Studie ('Partitionierung und Transmutation', acatech 2013, ISBN 978-3-8316-4381-3) ergänzender Report erstellt werden, im dem insbesondere die Auswirkung auf die bereits bekannten Handhabungsszenarien von hochradioaktivem abgebranntem Kernbrennstoff detailliert beschrieben wird Die Arbeit wird zwischen der TU München und dem Projektpartner IFK aufgeteilt. Anteile, bei denen das IFK maßgeblich mitwirkt, sind gekennzeichnet. - Recherche und Beschreibung der bisherigen Szenarien - Beschreibung der kernchemischen Prozesse des Abtrennverfahrens (Chloridierung, fraktionierte Destillation, Rektifikation) mit wichtigen Leistungs- und Betriebsparametern (IFK) - Ermittlung/Modellierung der Auswirkungen des Abtrennverfahrens auf die verschiedenen Behandlungsszenarien (direkte Endlagerung, Integration in den europäischen Forschungskontext,...) unter Beachtung verschiedener Kriterien, für die jeweils Teile der Studie erstellt werden: - Proliferationsresistenz und Abfallströme (IFK) - Verfahrenssicherheit - Wirtschaftlichkeit - Zukunftsmodell: Kombination dieses Verfahrens mit Transmutationsszenarien, insbesondere mit bestimmten Reaktoren der 4. Generation (IFK) - Zusammenstellung des Reports, Veröffentlichungen in Fachzeitschriften, Organisation eines abschließenden Workshops.

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