Das Projekt "Experimentelle Untersuchung und Modellierung der heterogenkatalytischen Zersetzung von Lachgas in Abgasstroemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Es soll ein katalytisches Verfahren entwickelt werden, mit dem Lachgas in Abgasstroemen zu Stickstoff und Sauerstoff zersetzt werden kann. Katalysatoren sind kupfer-, eisen-, lanthan-, rhodium- und rutheniumhaltige Zeolithe, Hydrotalzite und Oxide. Es ist noetig, die aktiven Komponenten im Katalysator zu stabilisieren, um in feuchten Gasstroemen eine Langzeitaktivitaet zu gewaehrleisten. Die Reaktionskinetik wird im gradientenfreien Kreislaufreaktor bestimmt. Aussagen zum Reaktionsmechanismus werden im Pulsreaktor sowie mit Hilfe von kalorischen und temperaturgesteuerten Versuchen ermittelt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Recycling, Synthese und wissenschaftliche Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Anorganische Molekülchemie durchgeführt. Das Fracking-Verfahren zur Förderung fossiler Rohstoffe aus unkonventionellen Lagerstätten führt zu einer starken Dynamik im Rohstoffmarkt. Die für die Kunststoffindustrie bedeutende Grundchemikalie Propen kann aus Schiefergasen nicht in einer ausreichenden Menge hergestellt werden. Eine Erhöhung der Menge an Propen kann durch die wirtschaftsorientierte Anpassung des klassischen Fluid Catalytic Crackings (FCC) realisiert werden. Der Einsatz eines ZSM-5-haltigen Katalysatoradditivs führt zu einer Selektivitätsverbesserung und höheren Rohstoffeffizienz aber auch gleichzeitig zu einer Verschlechterung von Standzeit und Regenerierbarkeit der verwendeten Katalysatoren. Aus dieser Problemstellung ergibt sich der Bedarf an innovativen Katalysatoren oder Katalysatoradditiven über Synthese, Post-Synthese und Katalysatorformgebung. Das Ziel des Projektes ist die nachhaltige und anwendungsorientierte Entwicklung einer einfach und reproduzierbar durchführbaren Gesamtstrategie hin zu ZSM-5-haltigen Katalysatoradditiven und Zeolith Y - haltigen Crackkatalysatoren im internationalen Verbund. Dabei sollen neben herkömmlichen Einsatzstoffen besonders in Vietnam verfügbare Silizium- und Aluminium-haltige Rohstoffquellen sowie recycelte Komponenten (gebrauchte Katalysatoren) herangezogen werden. Die neuen Katalysatoren sind anschließend den Herausforderungen des FCC-Prozesses, des steigenden Propenbedarfs und des Ressourcenwechsels zu leichteren fossilen und biogenen Rohstoffen auch in der technischen Anwendung gewachsen. Das Projekt umfasst 4 Arbeitspakete (AP) zur Erreichung der abgesteckten Ziele: AP 1 Synthese von Aktivkomponenten AP 2 Formulierung technischer Katalysatoren AP 3 Postsynthetische Modifikationen AP 4 Analytik, katalytische Austestung und Bewertung Dabei bauen die Arbeitspakete logisch aufeinander auf, verlaufen jedoch chronologisch parallel über die gesamte Projektdauer. Die einzelnen Teilaufgaben umfassen dabei Forschungs-, Up-Scaling- und Anwendungsbereiche.