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Grundlagen fuer die technische Berechnung von Adsorbern zur Gasreinigung

Das Projekt "Grundlagen fuer die technische Berechnung von Adsorbern zur Gasreinigung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe, Engler-Bunte-Institut, Bereich Gas, Erdöl und Kohle.Gegenstand der Untersuchung ist die Ermittlung der Adsorptionsgleichgewichte fuer reine Komponenten und relative Adsorbierbarkeit der einzelnen Komponenten fuer Zwei- und Mehrfachkomponentengemische bis 100 bar fuer die im Erdgas vorliegenden Verunreinigungen wie H2S, CO5, CO2 und Mercaptane in Anwesenheit von CH4 und N2. Ausserdem werden Durchbruchskurven der obigen Komponenten in einer Anlage im halbtechnischen Massstab gemessen, um ein Berechnungsverfahren zur Auslegung der Adsorptionsanlagen zu entwickeln.

Solare Photochemie: Photooxidation verschiedener organischer Verbindungen

Das Projekt "Solare Photochemie: Photooxidation verschiedener organischer Verbindungen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft / Senator für Bildung, Wissenschaft und Kunst Bremen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für Organische und Makromolekulare Chemie.In dem Projekt ist es das Hauptziel, bei Photooxidationen (Gegenwart von Luftsauerstoff und Bestrahlung mit sichtbarem Licht (solare Einstrahlung und kuenstliche Lichtquelle) Abwasserreinigung und Synthese von Feinchemikalien durchzufuehren. Dazu wurden bisher Photooxidationen der toxischen Substrate Thiole, Sulfid und Phenole durchgefuehrt. Durch Verwendung von Photosensibilisatoren, die im sichtbaren Bereich absorbieren, kann eine weitgehende Mineralisierung u.a. von Phenolen (auch chlorierten Phenolen) erreicht werden. Mit der solarphotochemischen Synthese von Feinchemikalien ist jetzt begonnen worden.

Intelligente Sensorfusion zum Online-Monitoring von Biogasanlagen als Basis für prozesstaugliche Prozessführungsstrategien^BIO-iSensor^Online-Prozessanalytik qualitätsbeeinflussender Parameter bei der Biogasproduktion durch intelligente Sensorik^Teilvorhaben: Intelligente Sensorfusion zum Online-Monitoring von Biogasanlagen als Basis für prozesstaugliche Prozessführungsstrategien^Online-Prozessanalytik qualitätsbeeinflussender Parameter bei der Biogasproduktion durch intelligente Sensorik^Teilvorhaben: Schwefelorganische Verbindungen als Markersubstanzen für die Biogasqualität und Entwicklung eines angepassten schwefelselektiven Sensors, Teilvorhaben: Schwefelorganische Verbindungen als Markersubstanzen für die Biogasqualität und Entwicklung eines angepassten schwefelselektiven Sensors

Das Projekt "Intelligente Sensorfusion zum Online-Monitoring von Biogasanlagen als Basis für prozesstaugliche Prozessführungsstrategien^BIO-iSensor^Online-Prozessanalytik qualitätsbeeinflussender Parameter bei der Biogasproduktion durch intelligente Sensorik^Teilvorhaben: Intelligente Sensorfusion zum Online-Monitoring von Biogasanlagen als Basis für prozesstaugliche Prozessführungsstrategien^Online-Prozessanalytik qualitätsbeeinflussender Parameter bei der Biogasproduktion durch intelligente Sensorik^Teilvorhaben: Schwefelorganische Verbindungen als Markersubstanzen für die Biogasqualität und Entwicklung eines angepassten schwefelselektiven Sensors, Teilvorhaben: Schwefelorganische Verbindungen als Markersubstanzen für die Biogasqualität und Entwicklung eines angepassten schwefelselektiven Sensors" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Institutsteil Holzkirchen.Gesamtziel des Verbundvorhabens besteht in der Erforschung und Entwicklung neuartiger intelligenter Sensor- und Monitorsysteme zur stofflichen Charakterisierung von Prozesssubstraten und Gaserträgen in der Flüssig- und Gasphase von Biogasanlagen, um durch die verbesserte Kenntnis der den Biogasprozess beeinflussenden Faktoren (chemisch, physikalisch, mikrobiell), die Prozessstabilität zu optimalen Bedingungen in situ zu gewährleisten. Ein wesentliches Detailziel des Fraunhofer-IBP ist es, durch Kenntnis und Detektion der die Methangasbildung begleitenden Thiole und Sulfide das Fermentationsoptimum herauszufinden und einen selektiven Sensor zur Detektion schwefelorganischer Zwischenstufen zu entwickeln. Ein solcher Sensor macht die Biogasproduktion unabhängiger vom Ausgangssubstrat, d.h. auch heterogene Abfallstoffe können zielgenau vergoren werden. 1.) Aufbau und Inbetriebnahme einer Biogas-Mini-Plant-Anlage; 2.) chemische Analyse der Biogas-Phase auf schwefelorganische Verbindungen und klassisch mikrobiologische, sowie genetische Identifizierung der potentiell relevanten Substrat-Mikroorganismen; 3.) Entwicklung eines schwefelselektiven Sensors auf Basis von Metalloxid-Halbleitern (technologische Weiterentwicklung mittels Plasmatechnologie und ionischer Liquiden) und Validierung der Sensorsignale mit Hilfe der Mini-Plant-Anlage; 4.) Installation des Sensors auf eine praxisnahe Pilot-Biogasanlage; 5.) ggf. Integration des Sensors in ein multivariantes Sensor-Netzwerk.

Charakterisierung und Passivierung von Defektzuständen in Nanopartikeln^NADNuM^Synthese und Prozessierung von nanoskaligen Absorbermaterialien^Passivierung und Einbau von Nanopartikeln in Siliziummatrix für Solarzellen, Synthese und Untersuchung von Precursoren für Absorbermaterialien für Dünnschichtsolarzellen

Das Projekt "Charakterisierung und Passivierung von Defektzuständen in Nanopartikeln^NADNuM^Synthese und Prozessierung von nanoskaligen Absorbermaterialien^Passivierung und Einbau von Nanopartikeln in Siliziummatrix für Solarzellen, Synthese und Untersuchung von Precursoren für Absorbermaterialien für Dünnschichtsolarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie, Lehrstuhl für Anorganische Chemie II.

Kombinierte Reformierung von Biogas zur Synthesegas-Erzeugung & Verstromung mittels SOFC-HT-Brennstoffzellen

Das Projekt "Kombinierte Reformierung von Biogas zur Synthesegas-Erzeugung & Verstromung mittels SOFC-HT-Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH.Im Rahmen des IGF-Projektes 16126 N wurden folgende Ergebnisse erreicht: - Für das Biogas der Abwasserbehandlungsanlage der Zuckerfabrik Uelzen der Nordzucker AG wurde die Konzentration der Komponenten CH4, CO2 und H2S in den Produktionskampagnen 2009/10, 2010/11 und 2011/12 online erfasst. - Biogas-Rohgasproben wurden offline auf weitere Schadstoffe untersucht. Neben H2S wurden geringste Mengen an Mercaptanen detektiert. Ausgeschlossen werden konnten Chlor-, Fluor-, Ammonium- und Siloxanverbindungen. - Zur Biogasreinigung wurde eine H2S-Falle ausgelegt und erprobt. Die geforderte Grenzkonzentration von 1 ppmv H2S am Ausgang der H2S-Falle wurde durchgehend eingehalten. - Nach Screeningtests mit unterschiedlichen Katalysatorformulierungen wurde ein Katalysator identifiziert, der synthetisches Biogas durch kombinierte Trocken- und Dampfreformierung ab einer Temperatur von 550 C bis zum thermodynamischen Gleichgewicht umsetzt. - Die charakteristischen Leistungskurven für den kommerziellen SOFC-Stack MK200 mit synthetischem Biogasreformat wurden aufgenommen. Ein Langzeitversuch über 1.400 Betriebsstunden ergab keine erkennbare Degradation bei Betrieb mit synthetischem Biogasreformat. - Prozesssimulationen des Gesamtsystems bildeten die Grundlage für die Systemauslegung und lieferten zunächst die zu erwartende Zusammensetzung des Biogasreformates. Durch immer höhere Detaillierung der Simulation konnten das Gesamtsystemverhalten abgebildet und Wirkungsgrade präzise vorausgesagt werden. - Ein Reformermodul bestehend aus Brenner-Reformer-Einheit, Überhitzer und Verdampfer wurde ausgelegt und unter Berücksichtigung der Schnittstellen mit dem Gesamtsystem konstruiert. Durch strömungstechnische Simulationen konnte eine homogene Durchmischung der Gase beim Anströmen der Katalysatoren nachgewiesen werden. Das Reformermodul wurde gefertigt und charakterisiert. In allen untersuchten Betriebspunkten wurde ein Brenngas nahe dem thermodynamischen Gleichgewicht für die entsprechende Reformeraustrittstemperatur erreicht. - Für das Gesamtsystem wurde ein RI-Fließbild entwickelt, Zulieferkomponenten, Messtechnik und das Steuerungssystem beschafft sowie die Steuersoftware programmiert. Das System wurde im Labor aufgebaut und zunächst mit synthetischem Biogas in Betrieb genommen. Es konnte eine elektrische Leistung zwischen 900 und 960 Wel bei einem Wirkungsgrad zwischen 41 und 51 Prozent demonstriert werden. - Das System wurde an der Biogasanlage der Zuckerfabrik Uelzen der Nordzucker AG mit realem Biogas betrieben. Einstellbare Parameter wurden zur Erfassung des möglichen Betriebsfensters variatiert. Die erreichte elektrische Leistung lag zwischen 700 und 800 Wel, der Wirkungsgrad betrug zwischen 40 und 53 Prozent. (Text gekürzt)

Schwerpunktprogramm (SPP) 1144: Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen, Schwefelisotopenuntersuchungen gelöster und fester Schwefelspezies in Fluiden, Mineralpräzipitaten, Sedimenten und Gesteinen des Mittelatlantischen Rückens

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1144: Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen, Schwefelisotopenuntersuchungen gelöster und fester Schwefelspezies in Fluiden, Mineralpräzipitaten, Sedimenten und Gesteinen des Mittelatlantischen Rückens" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Münster, Geologisch-Paläontologisches Institut und Museum.Zentrales Ziel ist das qualitative und quantitative Verständnis des Schwefelkreislaufs am mittelozeanischen Rücken. Bisherige Ergebnisse zu Konzentration und Schwefelisotopie diverser Schwefelbindungsformen in Fluiden, Präzipitaten und Gesteine der beiden Zielgebiete (Logatchev Hydrothermalfeld und Gebiete am südlichen MAR) belegt sowohl anorganischen (Extraktion von S aus der ozeanischen Kruste sowie hoch-T-Sulfatreduktion) als auch biologischen (Reduktion von Sulfat und elementarem Schwefel) Umsatz diverser Schwefelbindungsformen, inkl. metastabiler Thiole. Eine Abschätzung über den Anteil an rezykliertem Meerwassersulfat am Gesamtschwefelbudget hydrothermaler Fluide liegt bei 30 Prozent, basierend u.a. auf den ersten multiplen S-Isotopendaten. Die zukünftigen Arbeiten konzentrieren sich auf zwei Aspekte: (a) die Bestimmung multipler S-Isotope in Sulfiden mit unterschiedlicher Ortsauflösung um (i) die Beiträge aus verschiedenen Quellen besser zu quantifizieren und (ii) eine grundsätzliche Betrachtung der S-Isotopensystematik in Hydrothermalsystemen am MOR zu verstehen, und (b) die Quantifizierung des biologischen S-Umsatzes (und damit verbundener Isotopenfraktionierungen) auf der Basis von Experimenten mit Reinkulturen von S-Organismen, die aus den verschiedenen Sites kultiviert werden konnten.

Phytochelatins and thiol peptides in freshwater algae in response to metal exposure: intracellular and extracellular ligands

Das Projekt "Phytochelatins and thiol peptides in freshwater algae in response to metal exposure: intracellular and extracellular ligands" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eawag - Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs.Heavy metals such as cadmium, lead, copper are ubiquitous water pollutants, which may affect aquatic organisms. Metal homeostasis mechanisms mainly involve metal binding proteins that chelate, transport and sequester metals to provide intracellular uptake, distribution and detoxification of metals. Phytochelatins are a class of intracellular metal binding ligands, which are known to be involved in cadmium detoxification in algae. In the present project we aim at examining the role of phytochelatins and of other thiol peptides as metal binding ligands, for the response of freshwater algae to elevated metal exposure and accumulation, and in natural freshwaters. The main objectives of the present project are: (i) to better understand the factors influencing the content of phytochelatins, as well as of other thiols, in response to metal exposure in freshwater algae; (ii) to examine the role of phytochelatins in intracellular sequestration of metals and in their detoxification; (iii) to assess the intracellular distribution of metals in freshwater algae and to examine relationships between metal accumulation, metal partitioning and toxic effects. To answer these questions, experiments with algae cultures exposed to several metals (lead, cadmium, arsenic) will be carried out. The kinetics of formation and elimination of phytochelatins will be determined under various conditions. The intracellular complexes of phytochelatins with these metals will be examined using size exclusion chromatography and electrospray ionization mass spectrometry. Intracellular distribution of metals among phytochelatin complexes and other cytosolic ligands will be studied. The results of this project will provide new insights into the complex interactions between heavy metal inputs in natural freshwaters, biota and natural organic matter. This work contributes to the scientific basis of regulatory issues of heavy metals in natural waters.

Untersuchungen von Schadstoffeintraegen in die Luft aus der Abwasserbehandlung in der chemischen Industrie

Das Projekt "Untersuchungen von Schadstoffeintraegen in die Luft aus der Abwasserbehandlung in der chemischen Industrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Ingenieurbüro Dr. Köppke GmbH.Das Abwasser chemischer Betriebe wird im allgemeinen abschliessend zentral behandelt. Hierbei finden die Verfahrensschritte Vorreinigung und biologische Behandlung mit Schlammabtrennung, -aufbereitung und -entsorgung statt. Bei der biologischen Behandlung des Chemieabwassers kommen verschiedene Verfahrensvarianten zur Anwendung, wie mehrstufige Anlagen, geschlossene Anlagen (u.a. Abdeckungen fuer Abluftbehandlung), Hochbecken (Turmreaktoren). Inwieweit und in welchem Masse jedoch bei der Endbehandlung fluechtige Verbindungen (z.B. VOC, CKW, Mercaptane, Ammoniak) oder andere klimarelevante Luftschadstoffe mit der Abluft emittiert werden, ist aufgrund der derzeitigen Datenlage weitgehend unbekannt und es besteht ein dringender Informationsbedarf. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Datenlage zum Verbleib der fluechtigen Schadstoffe (Input, Output-Bilanzen), Stoffcharakterisierung mit Bezug auf Umweltwirkungen zu verbessern. Die Ergebnisse werden bei der Festlegung und Ermittlung des Standes der Technik der Abwasserbehandlung und bei der Auswahl geeigneter Abwasserbehandlungsverfahren beruecksichtigt, um eine Belastungsverschiebung von einem Umweltmedium in ein anderes weitgehend zu vermeiden oder zu verringern. Die Ergebnisse werden kuenftig sowohl bei der Festlegung des Standes der Technik einfliessen als auch fuer die medienuebergreifende Vorgehensweise (national und international) von hoher Bedeutung sein.

Ermittlung und Verminderung diffuser fluessiger und gasfoermiger Emissionen in der chemischen und petrochemischen Industrie

Das Projekt "Ermittlung und Verminderung diffuser fluessiger und gasfoermiger Emissionen in der chemischen und petrochemischen Industrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten,Herdecke gGmbH.Chemische und petrochemische Anlagen zeichnen sich durch extrem komplexe infrastrukturelle Einrichtungen (Rohrleitungen, Foerdereinrichtungen, Lager- und Behaeltersysteme, Anschluesse an Reaktoren und andere Aggregate) aus. Trotz vorschriftsmaessigen Betriebes kommt es, in unterschiedlichem Masse je nach Wartungszustand, Bauart und eingesetztem Material, zu diffusen Emissionen, besonders wenn Leckagen, mangelhafte Dichtungen und andere schwer identifizierbare Quellen nicht oder zu spaet erkannt werden. Emissionen aus punktfoermigen Quellen sind zwar in den letzten Jahren deutlich reduziert worden, der Immissionsbeitrag der diffusen Luftemissionen ist aber erheblich. Dadurch kommt diffusen Emissionen, z.B. im Hinblick auf ihr ozonbildendes und klimawirksames Potential sowie den Gesundheitsschutz, eine immer hoehere Bedeutung zu. Die diffusen Emissionen werden in der Regel nicht ueber zentrale Ablufteinrichtungen erfasst. Hierbei geht es vor allem um gasfoermige Emissionen organischer Stoffe (VOC), die zur Bildung troposphaerischen Ozons beitragen und als Treibhausgase wirken koennen. Durch eine Reihe von Stoffen, z.B. Mercaptane, kommt es auch zu Geruchsbelaestigungen in der Umgebung der Anlage. Auch der Abwasserpfad kann betroffen sein, wenn wassergefaehrdende Fluessigkeiten oder persistente organische Schadstoffe in die Auffangeinrichtungen tropfen und auf diesem Weg in das Abwasser gelangen. Durch geeignete Massnahmen an der Quelle koennen die Belastungen der Abwasserbehandlungsanlage und des Vorfluters gesenkt werden. In Emissionskatastern werden die diffusen Emissionen bislang wenig beruecksichtigt. Eine Quantifizierung ist aufgrund der mangelhaften Datenbasis kaum moeglich. Ziel des Forschungsprojektes soll sein: 1. Methoden zu entwickeln, mit denen a) die diffusen Emissionen fuer eine Anlage quantitativ abgeschaetzt und b) die Quellen mit ueberdurchschnittlicher Emissionsrate identifiziert werden koennen, 2. organisatorische Massnahmen zur Emissionsminderung und -vorbeugung zu entwickeln, z.B. geeignete Inspektions- und Wartungsintervalle und -routinen festzulegen, 3. beispielhaft konstruktive, technische Massnahmen zur Optimierung von Anlagenelementen mit ueberdurchschnittlicher Emissionsrate zu empfehlen (z.B. Austausch durch geeignetere Aggregate, Einsatz anderer Dichtsysteme).

Einfluss von Schwefel aus H2S und SO2 bei Fichten und Kohl

Das Projekt "Einfluss von Schwefel aus H2S und SO2 bei Fichten und Kohl" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Graz, Institut für Pflanzenphysiologie.Schwefel ist ein essentielles Element für die Entwicklung von Pflanzen, er ist aber auch ein Teil von bedeutenden Luftschadstoffen. Ein Mangel führt nicht nur zu reduzierten Erträgen, sondern bedingt auch einen Qualitätsverlust bei Kulturpflanzen. Die wichtigste Schwefelquelle ist das Sulfat. In letzter Zeit gewannen auch andere schwefelhaltige Verbindungen wie SO2, H2S oder schwefelhaltige Düngemittel an Bedeutung. Auf der anderen Seite sind diese Luftschadstoffe vor allem für Waldbäume toxisch. Schwefeldioxid ist als klassischer Luftschadstoff verantwortlich für Waldschäden und wirkt ertragsmindernd bei Kulturpflanzen, vor allem in der Nähe von industriellen Ballungsgebieten. Obwohl die phytotoxischen Effekte von SO2 schon seit einigen Jahren intensiver untersucht werden, sind die genauen Abläufe der Pflanzenschädigungen noch unklar. Die physiologischen Gründe für die sowohl wachstumsmindernden als auch wachstumsfördernden Einflüsse von H2S sind noch größtenteils unbekannt. Um die physiologischen Auswirkungen eines erhöhten Gehaltes von Thiolen zu untersuchen wird sowohl der Gesamtschwefel als auch der Sulfat- und Thiolgehalt gemessen. Das Ziel dieses Projektes ist es, den Weg des Schwefels, der über radioaktiv markiertem H235S und 35SO2 eingebracht wird, zu verfolgen. Da Unterschiede zwischen Bäumen und krautigen Pflanzen zu erwarten sind, werden Fichten (Picea abies (L.) Karst.), als ein Beispiel für Bäume mit geringem Schwefelbedarf aber einer hohen Anfälligkeit für Schwefelschädigungen, und Kohl (Brassica oleracea L.), als krautige Pflanze mit hohem Schwefelbedarf, untersucht. Diese Untersuchungen sollen Erkenntnisse über den Ursprung der aufgenommenen Schwefelkomponenten, das relative Verhältnis der verschiedenen Entgiftungswege und der Neuverteilung und des Transportes von reduzierten Schwefelverbindungen, sowohl in krautigen Pflanzen als auch in Bäumen, bringen.

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