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Future Lignin and Pulp Processing Research (FLIPPR), Teilprojekt: Entfärbung, Hydrierung und Bleiche von Lignin (H-Lignin)

Das Projekt "Future Lignin and Pulp Processing Research (FLIPPR), Teilprojekt: Entfärbung, Hydrierung und Bleiche von Lignin (H-Lignin)" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur BOKU Wien, Department für Chemie (DCH), Abteilung für Chemie nachwachsender Rohstoffe (Chemie NAWARO).Das Projekt widmet sich der Untersuchung von Entfärbungsmethoden für Lignin, um die Anwendungsmöglichkeiten dieses Nebenerzeugnis der Zellstoff- und Papierindustrie zu erweitern. Lignin im Holz ist zwar nicht dunkel gefärbt, in der Industrie fällt es jedoch als dunkelbraune, fast schwarze Substanz ('Schwarzlauge') an. Die dunkle Farbe ist kein Problem bei niedrigpreisigen Anwendungen (Energiegewinnung, Dispersionsmittel für die Ölförderung, etc), sie stellt jedoch ein Hindernis bei höherwertigen Anwendunge dar. Besonders für Anwendungen, bei denen Lignin farblose Produkte ersetzen soll (Bindemittel in der Papierherstellung, Klebstoffe, etc), werden effiziente Methoden zur Entfärbung benötigt. Das Projekt hat einen großen Anteil an Grundlagenforschung, da die bekannten Techniken zur Zellstoffbleiche nicht auf technisch gewonnenes Lignin angewandt werden können. Die verschiedenen Varianten an Lignin (Kraft, Lignosulfonat, Holzschliff) verlangen außerdem nach jeweils anderen methodischen Zugängen. Drei unterschiedliche Reaktionklassen zur Bleiche werden in diesem Projekt untersucht: Oxidation, Reduktion, Hydrierung und ihre Kombinationen.

LignOx, Teilvorhaben 1: Oxidation im kontinuierlichen Prozess

Das Projekt "LignOx, Teilvorhaben 1: Oxidation im kontinuierlichen Prozess" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie.

LignOx, Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess

Das Projekt "LignOx, Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse.Das Gesamtziel des Vorhabens ist eine stoffliche Verwendung des in Schwarzlauge enthaltenen Lignins von Sulfatzellstoffwerken. Das Projekt zielt eine oxidative Deploymerisation des Kraft-Lignins an, um die entstehenden oligomeren Produkte nach chemischer Modifikation in zwei ausgewählten Anwendungsfeldern (PU-Systeme & Compoundierung) zu testen. Vorteile sind die sukzessive Verringerung des Schwefelgehalts im Lignin, das Darstellen zweier stofflicher Verwertungswege von der Schwarzlauge bis zum Produkt und die nahe Zusammenarbeit mit der beteiligten Industrie sowie die frühe Einbindung weiterer Industriepartner für ein geplantes Folgeprojekt. Zur Aufbereitung der Schwarzlauge für folgende Oxidationsschritte stehen die saure Fällung des Lignins und Membranfiltration im Vordergrund. Mit dem von Störstoffen befreiten Kraft-Lignin werden anschließend Umsetzungen mit den Oxidationsmitteln Sauerstoff, Ozon und Wasserstoffperoxid durchgeführt, um das Lignin oxidativ zu depolymerisieren. So gewonnenes oligomeres Lignin wird über zwei Routen funktionalisiert (Aminierung & Umsetzung zu Polyisocyanaten; Umsetzung zu unpolaren Estern) und in Anwendungsbeispielen getestet (PU-Systeme, Compound-Füllstoff). Mit einer begleitenden technoökonomischen Betrachtung evaluieren die Industriepartner im Projektverlauf das Anwendungspotential der oxidativen Umsetzung.

Teilvorhaben 5: Prozess- und Materialoptimierung von Biopolymeren und -compositen durch den Einsatz von innovativen biobasierten Additiven^Teilvorhaben 8A: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Mechanismen, Laborversuche und Compositherstellung^Teilvorhaben 10 A: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Lignin-Blends - Grundlagenuntersuchungen^Teilvorhaben 6A: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Faserbehandlung und Composite^Teilvorhaben 8B: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Inhibierung des thermischen Abbaus und Versuche im Pilotmaßstab^Teilvorhaben 1: Koordination des Forschungsverbundes^Teilvorhaben 10 B: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Ligninblends - Scale-up^Biopolymere - Biokunststoffe zur stofflichen Verwertung von Biomasse^Teilvorhaben 4A: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Prozessentwicklung hydrophober Stärken für die Verarbeitung durch Mikroverschäumung^Teilvorhaben 2B: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Prozessentwicklung der Lignin-Biocomposite^Teilvorhaben 4B: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Stärkehydrophobierung^Teilvorhaben 6B: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit Polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Spritzguss und Simulation^Teilvorhaben 3A: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Cellulosische Spinnfaserverstärkung und alternative Füllstoffe^Teilvorhaben 3B: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Eigenschafts- und Prozessoptimierung von Naturfaser verstärktem biobasiertem PA^Teilvorhaben 9: Entwicklung neuartiger Polymerblends aus Polyolefinen mit nativer und modifizierter Stärke^Teilvorhaben 3C: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Prozessvalidierung und Up-scaling der Prozesskette bei Compoundherstellung, Teilvorhaben 2A: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Ligninderivatisierung und Duromerformulierung

Das Projekt "Teilvorhaben 5: Prozess- und Materialoptimierung von Biopolymeren und -compositen durch den Einsatz von innovativen biobasierten Additiven^Teilvorhaben 8A: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Mechanismen, Laborversuche und Compositherstellung^Teilvorhaben 10 A: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Lignin-Blends - Grundlagenuntersuchungen^Teilvorhaben 6A: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Faserbehandlung und Composite^Teilvorhaben 8B: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Inhibierung des thermischen Abbaus und Versuche im Pilotmaßstab^Teilvorhaben 1: Koordination des Forschungsverbundes^Teilvorhaben 10 B: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Ligninblends - Scale-up^Biopolymere - Biokunststoffe zur stofflichen Verwertung von Biomasse^Teilvorhaben 4A: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Prozessentwicklung hydrophober Stärken für die Verarbeitung durch Mikroverschäumung^Teilvorhaben 2B: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Prozessentwicklung der Lignin-Biocomposite^Teilvorhaben 4B: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Stärkehydrophobierung^Teilvorhaben 6B: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit Polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Spritzguss und Simulation^Teilvorhaben 3A: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Cellulosische Spinnfaserverstärkung und alternative Füllstoffe^Teilvorhaben 3B: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Eigenschafts- und Prozessoptimierung von Naturfaser verstärktem biobasiertem PA^Teilvorhaben 9: Entwicklung neuartiger Polymerblends aus Polyolefinen mit nativer und modifizierter Stärke^Teilvorhaben 3C: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Prozessvalidierung und Up-scaling der Prozesskette bei Compoundherstellung, Teilvorhaben 2A: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Ligninderivatisierung und Duromerformulierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.Im Mittelpunkt dieses Projektes stand die komplette Prozesskette ausgehend von der Ligninisolierung aus einheimischer Schwarzlauge (Kraft-Prozess) bis hin zur Herstellung und Charakterisierung bio-basierter Komposite. Für die Isolierung des Lignins war die säureinduzierte Fällung vorgesehen, wobei durch nachgelagerte Reinigungsoperationen eine ausreichende Qualität des Lignins sichergestellt werden musste. Um die Eigenschaften des Rohlignins für die Herstellung von Epoxidharzen zu verbessern, ist die Modifizierung bzw. Derivatisierung von Lignin möglich. Dabei wird zwischen chemischer und physikalischer Modifizierung unterschieden, wobei die Extraktion als physikalische Methode zur Gewinnung niedermolekularer Ligninfraktionen eingesetzt wurde. Mit ausgewählten Ligninfraktionen galt es dann, geeignete Harzrezepturen zu entwickeln. Dabei wurde ein möglichst hoher Ligningehalt aber auch ein hoher Anteil an bio-basierten Harzkomponenten angestrebt. Aufgrund der favorisierten Komposite lag der Schwerpunkt bei diesen Harztypen auf der Entwicklung warmhärtender Harze. Die Herstellung reiner Duromere diente dazu, neben den Materialeigenschaften auch die Eigenschaften der Harze weiter optimieren zu können. Als der wesentliche Parameter für diesen Entwicklungsschritt fungierte die Harzzusammensetzung. Für ausgewählte bio-basierte Epoxidharze bestand die Aufgabe darin, neben der Herstellung unidirektional verstärkter Komposite, auch Anwendungen im Bereich Prepregs sowie härtbare Formmassen aufzuzeigen.

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH.Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Brennstofftechnische Analyse der Ligninpellets hinsichtlich emissionsrelevanter Komponenten. Ableitung eines Anforderungsprofils für den Einsatz von Lignin als Brennstoff (Abmessungen, Festigkeiten, Zusammensetzung) - Durchführung von Verbrennungsversuchen zur Beurteilung des Verbrennungsverhaltens und Messung der gasförmigen und partikulären Emissionen. - Beurteilung des Einsatzes von Additiven zur Beeinflussung/Optimierung des Verbrennungsverhaltens. - Einordnung der Ligninpellets in einen genehmigungsrechtlichen Kontext. Schwerpunkte: - Erzeugung von Bioagglomeraten basierend auf Lignin unter Einsatz von ligninhaltigen Ablaugen der Papier- und Zellstoffindustrie, Entwicklung eines industriell umsetzbaren Verfahrens der Bioagglomeratherstellung, - Einstellung festgelegter Eigenschaften der Bioagglomerate in Abhängigkeit der Einsatz- und Nutzungsvarianten, Entwicklung einer Demonstrationsanlage mit dem Ziel der industriellen Umsetzung, - Untersuchungen zur thermischen Verwertbarkeit (Abbrand- und Emissionsverhalten).

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin^LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Cottbus, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Aufbereitungstechnik.Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Erarbeitung eines verfahrenstechnischen Konzeptes zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate, - Untersuchungen zum Agglomerationsverhalten in Abhängigkeit vom Aufschlussgrad, Korngröße, Kornverteilung und Wassergehalt - Auswahl geeigneter Agglomerationshilfsmittel zur Erzielung festgelegter Eigenschaften sowie von Zuschlagstoffen zur Verbesserung des Abbrand- und Emissionsverhaltens der Agglomerate - Sicherheitstechnische Untersuchungen - Vorschlag zur Erarbeitung von Qualitätsstandards für Ligninagglomerate. Schwerpunkte: - Erzeugung von Bioagglomeraten basierend auf Lignin unter Einsatz von ligninhaltigen Ablaugen der Papier- und Zellstoffindustrie, Entwicklung eines industriell umsetzbaren Verfahrens der Bioagglomeratherstellung, - Einstellung festgelegter Eigenschaften der Bioagglomerate in Abhängigkeit der Einsatz- und Nutzungsvarianten, Entwicklung einer Demonstrationsanlage mit dem Ziel der industriellen Umsetzung, - Untersuchungen zur thermischen Verwertbarkeit (Abbrand- und Emissionsverhalten).

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin, LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH.Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Erarbeitung eines Verfahrens zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate. - Einsatz der Misch- und Agglomerationstechnik des Technikums zur Optimierung der Mischung und Agglomerate (Agglomeratgröße und Agglomeratgrößenverteilung, Festigkeit und Abriebverhalten, Optimierung und Art der Zugabe von Zuschlagstoffen). - Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage. Schwerpunkte: - Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Lignins. - Optimierung der Mischung und Agglomeration. - Verbrennungsversuche mit Ligninagglomeraten. - Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage.

ERA-WoodWisdom: Flüssige Brennstoffe aus Lignin durch hydrothermale Verflüssigung und Deoxygenierung, Teilvorhaben 1: Optimierung der Hydrodeoxygenierung und des CLC-Prozesses

Das Projekt "ERA-WoodWisdom: Flüssige Brennstoffe aus Lignin durch hydrothermale Verflüssigung und Deoxygenierung, Teilvorhaben 1: Optimierung der Hydrodeoxygenierung und des CLC-Prozesses" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Thünen-Institut für Holzforschung.Eine bisher ungenutzte Quelle für erneuerbare Treibstoffe ist Schwarzlauge aus dem Kraft-Zellstoffprozess, bei dem weltweit jährlich etwa 70 Mio t Lignin in Lösung gebracht und verbrannt werden. Das Gesamtziel des Vorhaben ist darauf ausgerichtet, 'Kraftlignin' in einem mehrstufigen Ansatz derart aufzubereiten und umzuwandeln, dass es als flüssiger Energieträger zum Einsatz kommen kann. In der ersten Stufe wird die Ablauge hydrothermal behandelt, um die Oligomeren anzureichern, die dann in einer zweiten Stufe durch Hydrocracking oder alternativ durch CLC deoxygeniert werden sollen. Danach folgt ein Coprocessing des hydrierten Bioöls mit petrostämmigen Fraktionen zur Synthese Infrastruktur-kompatibler Treibstoffe. Ein besonders innovativer Ansatz des Vorhabens besteht darin, Schwarzlauge als Lösemittel für ligninreiche Rückstände aus Bioraffinerieprozessen zu nutzen, z.B. aus sauren oder hydrothermal arbeitenden Bioethanolprozessen, aus Organosolv-Verfahren (CBP Leuna) und Soda- Verfahren, Bioöle aus Pyrolyseverfahren. Die zusätzliche Einbringung ligninhaltiger Rohstoffe erhöht nicht nur die Ausgangskonzentration und Ausbeute im LIGNOHTL Prozess, sondern führt auch zu synergistischen Effekten auf andere Bioraffinerieverfahren, da die erhöhte Wertschöpfung des Lignins einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten muss, wie es von zahlreichen Studien belegt wird. Die TI-Aufgabe liegt insbesondere in der Parameteroptimierung für die HDO und CLC Stufen sowie in der Analytik aller Edukte und Produkte. Die Arbeit ist in 6 Pakete aufgeteilt: 1. Literaturrecherche, Parameteroptimierung mittels HDO im Kleinautoklav, 3. Parameteroptimierung und Herstellung größerer Mengen in einem kontinuierlichen Testreaktor mit Robinson-Mahoney Design, 4. Konversionstests von HTL-Bio-Öl in einer existierenden CLC-Anlage, 5. Weiterentwicklung von Analysenmethoden, 6. Berichtswesen.

FP4-FAIR, Novel closed-loop technology for panel recycling

Das Projekt "FP4-FAIR, Novel closed-loop technology for panel recycling" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Institut für Holzbiologie und Holztechnologie.General Information: In Europe, about 30 million m3 of particleboard and nearly 3.5 million m3 of medium density fibreboard (MDF) were produced in 1995, half of the world's production. The amounts of refused board are already significant and their handling causes problems in many European countries. It should be noted that burning old furniture, apart from wasting natural resources, is not environmentally desirable mainly due to the creation of dioxins, carbon dioxine, etc. Moreover, Germany has already enacted environmental legislation that forbids the dumping of materials containing more than 5 Prozent organic compounds by the year 2005 (TA - Siedlungsabfall). Similar legislation may be enacted in other European countries. This project addresses this already existing and progressively gaining more importance problem. According to the proposed recycling process, particleboard and medium density fibreboard will be pulped using conventional pulping techniques. The fibrous material generated will be used as a starting material for the production of medium density fibreboard and/or lower paper grades. The black liquor containing the degradation products of the resin will be used as an extender for conventional amino and phenolic resins. Preliminary experiments have proved this concept and a patent (DE-PS-4334422) was recently granted in Germany. The objective of the project is to develop a process for the production of medium density fibreboard and lower grade paper or paperboard with acceptable properties by using exclusively fibres produced by pulping waste panels. Furthermore, the black liquor generated by the pulping process will be used to substitute up to a level of 30 Prozent synthetic resins such as amino and phenolic resins used in the production of wood-based panels. Another objective is further recycling of the panels produced by this process. On successful completion of the project a novel closed-loop technology for the recycling of old furniture and other wood-based panels will be available to address the sizeable demand for recycling expected due to forthcoming legislation. The technique of this projects is unique as it involves the recycling of both the lignocellulosic part of particleboards and fibreboards and of the binder resin as well, using an environmentally friendly process. The partners form a powerful consortium of a university with innovative science needing implementation, an SME skilled in introducing new technology into the board industry, an industrially friendly funded research institute with specialised expertise in wood research and three industrial companies; an adhesives manufacturer, a producer of wood panels and paperboard. With this industrial involvement and the commitment to finding a solution to a problem critical for our environment, there is a very good prospect of the new technology being exploited in the medium term. Prime Contractor: Adhesives Research Institute Ltd., Kalamaria; Greece.

Entwicklung ligninhaltiger, emissionsarmer Melamin- und Harnstoff-Formaldehyd-Harze für leichtbaufähige, holzfaserverstärkte Dämmstoffe - FB 1

Das Projekt "Entwicklung ligninhaltiger, emissionsarmer Melamin- und Harnstoff-Formaldehyd-Harze für leichtbaufähige, holzfaserverstärkte Dämmstoffe - FB 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.Mit hydrophob modifizierten Silikatpartikeln konnten wasserabperlende Melaminharzschäume entwickelt werden, die sich besonders für Dämmstoffe eignen. Die Silikatpartikel haben hierbei sowohl zu hydrophoben Zentren als auch zu einer Stabilisierung der Mikrobläschen geführt. Erste Vorversuche zeigten, dass auch modifizierte Lignine im Rahmen solcher Entwicklungsprozesse eingesetzt werden können. Dadurch wäre eine Substitution der hochpreisigen Silikatpartikel vorstellbar. Ligninmodifizierung fokussiert in erster Linie auf chemische Reaktionen, die effizient zur Hydrophobierung genutzt werden können. Neben der Struktur der Substituenten ist der Substitutionsgrad als wesentlicher Parameter für diese Stufe der Materialentwicklung zu nutzen. Ein weiteres Aufgabenfeld wird durch die Sprödigkeit der reinen Schaumstoffe abgesteckt. Es finden Holzfasern Anwendung, welche den Dämmstoffen applikationsgerechte, mechanische Eigenschaftsprofile verleihen sollen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Dämmstoffe wird neben der thermischen Isolierung insbesondere auch im Brandschutz gesehen, wobei die Melaminharzmatrix diesbezüglich als aktive Komponente agiert. Die einzelnen Aufgaben zusammengefasst: Bereitstellung von Schwarzlauge, Gewinnung von Rohlignin, Chemische Modifizierung von Lignin, Entwicklung von Harzrezepturen, Schaumherstellung, Herstellung holzfaserbasierter Dämmmaterialien, Industriezusammenarbeit zur Fertigung von Holzkompositen und Analytik aller Entwicklungsstufen.

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