Das Projekt "RINOXA-2 'Entfernung und Interkonversion von Oxidantien in der atmosphaerischen waessrigen Loesung', Akronym: RINOXA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 8 Chemie, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. 'Laser-based kinetic and spectroscopic studies of SOdeep4high--, NOdeep3- and CIdeep2high--reactions with key organic troposheric constituents and the resulting intermediates in aqueous solution.' The projekt is devoted to laboratory studies of aqueous phase interconversions of oxidants (OH, HOdeep2, Odeep3, SOdeep4high-, NO3, CIdeep2high-) with key organic compounds which are transferred from the gas phase into the tropospheric aqueous phase. The processes to be studied are expected to influence the oxidizing capacity of the troposphere by (i) phase transfer of organic compounds from the gas phase and (ii) aqueous phase reactions of primary and secondary oxidants. The following organic key substance groups (KSG 1-5) have been chosen: (i) KSG 1: Oxidation products of sulfur-containing organics, (ii) KSG 2: Aldehyds and their condensation products with S (IV), (iii) KSG 3: Substituted aromatics, (iv) KSG 4: Isoprene and terpenes and (v) KSG 5: Products from isoprene/terpene degradation. The objectives of this project are: (i) To quantify the reaction kinetics of strongly oxidizing radicals such as OH, HOdeep2, Odeep3, NOdeep3, SOdeep4high- and CIhigh- with the key organic substances listed above with complementary techniques (pulse radiolysis/time resolved UV-absorption and laser flash photolysis/time resolved Vis-absorption).To study the influence of TMI (Fe, Mn) in ozone reactions additionally. (ii) To identify intermediates which are formed in aqueous phase free radical reactions by the complementary techniques of time resolved laser photolysis/long path diode array absorption spectroscopy and time-resolved electron spin resonance. (iii) To determine accomodation and uptake coefficients of important gas phase organic species for each of the key substance groups. (iv) To perform product studies in steady-state photolysis experiments in order to identify the most important stable degradation products for the most important constituents of each group as listed earlier. The project is expected to provide a number of rate data concerning phase transfer and reactivity. The use of these data as input-parameters in advanced tropospheric multiphase models is expected to significantly improve our understanding of the complex tropospheric chemistry system.
Das Projekt "Anwendung der IR-Spektroskopie zur Bestimmung der Speziesverteilungen in chemisch reagierenden, waessrigen Systemen, die Ammoniak und saure Gase enthalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik durchgeführt. Gemische aus Wasser, Ammoniak und schwachen Saeuren wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid oder Schwefelwasserstoff muessen in vielen Bereichen der chemischen Technik aufgearbeitet werden. Die Aufarbeitung erfolgt in der Regel mit destillativen Verfahren, zu deren Auslegung physikalisch-chemische Modelle zur Beschreibung des Phasengleichgewichtes und der kalorischen Effekte benoetigt werden. Das Phasengleichgewicht in waessrigen Systemen, die die basische Komponente Ammoniak und ein saures Gas enthalten, wird entscheidend durch die in der fluessigen Phase vorliegenden chemischen Reaktionen beeinflusst. Aufgrund der chemischen Reaktionen entsteht eine Vielzahl nicht isolierbarer, geladener Teilchen. Waehrend mit bisherigen Messverfahren lediglich die insgesamt in der fluessigen Phase geloesten Mengen der Gase bestimmt wurden, soll im hier beantragten Vorhaben die FTIR-ATR-Spektroskopie zur Bestimmung der Konzentrationen einzelner Reaktionsprodukte im chemischen Gleichgewicht erprobt und eingesetzt werden. Mit den Ergebnissen soll sodann eine in der Gruppe des Antragstellers entwickelte Modellierung des Phasengleichgewichtes in diesen Systemen durch Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Zusammensetzungen der fluessigen Phase ueberprueft und gegebenenfalls ueberarbeitet werden.
Das Projekt "Loeslichkeit von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid in salzhaltigen waessrigen Aminloesungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik durchgeführt. Im Zusammenhang mit der Erhoehung des Wirkungsgrades bei der Erzeugung von elektrischem Strom aus fossilen Energietraegern sind Kombiprozesse von grossem Interesse, in denen die Kohle unter Druck vergast wird, die Reaktionsgase gereinigt und anschliessend in einer Gasturbinenanlage verbrannt und entspannt werden und die noch heissen, entspannten Gase zum Antrieb eines Dampfkraftwerkes dienen. Bei der Gasreinigung ist ein wichtiger Schritt die Entfernung von schwefelhaltigen Gase, insbesondere von Schwefelwasserstoff aus den bei der Kohlevergasung anfallenden Reaktionsgasen. Diese Entschwefelung kann z.B. mit Hilfe waessriger Loesungen von N-Methyldiethanolamin (MDEA) erfolgen, wobei man ein transport- und reaktionskontrolliertes Absorptionsverfahren einsetzt. Eine solche verweilzeitkontrollierte Absorption ist notwendig, um die gleichzeitig stattfindende Absorption weiterer saurer Gase, vor allem des Kohlendioxids, zu minimieren. Fuer die Auslegung von Trennverfahren zur Reinigung der anfallenden Abgasstroeme werden unter anderem Informationen zum Phasengleichgewicht benoetigt. Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Bestimmung von Phasengleichgewichten in Systemen bestehend aus Wasser, MDEA, starken Elektrolyten und den sauren Gasen Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Die Messergebnisse sollen mit verschiedenen Modellen beschrieben werden, die ihrerseits zur Auslegung von Absorptionsverfahren herangezogen werden koennen.
Das Projekt "Aufarbeitung eines Vanadin- und Chrom-VI-haeltigen Abwassers mittels der Fluessig-Membran-Permeation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Grundlagen der Verfahrenstechnik und Anlagentechnik durchgeführt. Bei der Produktion von Ammonpolyvanadat und Vanadinsaeure faellt ein vanadin- und chromhaeltiges Abwasser an. Es sollen Vanadin und Chrom aus diesem Abwasser gewonnen werden, um einerseits Rohstoffe zurueckzugewinnen und andererseits die Umweltbelastung zu minimieren. Ziel dieser Verfahrensentwicklung ist es, einen wirtschaftlich vertretbaren Prozess zur Reinigung dieses Abwassers zu finden. Die Reinigung wird mittels der Fluessig-Membran-Permeation (FMP) durchgefuehrt. Ergebnisse zur Vanadin-Permeation liegen bereits vor, fuer die Chrompermeation sind noch Voruntersuchungen notwendig. In beiden Faellen werden Pilotanlagen am Institut betrieben.