Das Projekt "Entwicklung einer permselektiven, katalytischen Membran zur Entfernung von Nitrat aus Trinkwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Bestehende Verfahren zur Nitratentfernung haben spezifische Nachteile. Waehrend physikalisch-chemische Verfahren (Ionenaustausch, Umkehrosmose) nur eine Problemverlagerung darstellen, arbeitet die biologische Denitrifikation sehr selektiv, allerdings bei sehr geringen Raum-Zeit-Ausbeuten. Im Mittelpunkt diese Projektes steht die Anwendung der heterogenen Katalyse zur reduktiven Umsetzung von Nitrat zu Stickstoff. Es hat sich bereits gezeigt, dass dies im Labormassstab mit Edelmetallpulverkatalysatoren mit hoher Aktivitaet und Selektivitaet moeglich ist (Vorlop, Chem.-Ing.-Tech. 61 (1989) Nr. 10, S. 836-837). Allerdings kommt es bei der technischen Umsetzung zu Verlusten an Aktivitaet und Selektivitaet. Der Einsatz von katalytischen Membranen wird in diesem Projekt verfolgt, um die genannten Nachteile zu vermeiden. Hierbei ist die Uebertragung in den technischen Massstab aus verfahrenstechnischen Grunde im Vergleich zu Pulverkatalysatoren erheblich einfacher.
Das Projekt "Verfahren zur Grundwasserreinigung unter Einsatz von UV-Licht und fester Katalysatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Energetik und Umwelt gGmbH durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens bestand in der technischen Umsetzung eines Verfahrens zur Reinigung vorrangig mit Aromaten belasteter Grundwaesser aus dem Labor in den Pilotmassstab. Dem angewendeten Verfahren liegt das Prinzip einer Kombination der photochemischen Abwasserreingigung mittels UV-Licht und eines Oxidationsmittels sowie eines katalytischen Reinigungsverfahrens mit festen Katalysatoren (heterogene Katalyse) zugrunde. Durch die Vergroesserung der Reaktionsgeschwindigkeit koennen die Raum-Zeit-Ausbeute verbessert und der spezifische Energie- und Materialeinsatz (UV-Licht und -Lampen) verkleinert werden. Die Effektivitaet des UV-Licht-Einsatzes wird erhoeht. Das Ziel der Kombination dieser Verfahren, die Geschwindigkeit der Oxidation von schaedlichen Grundwasserinhaltsstoffen zu erhoehen, konnte in einem Pilotversuch erreicht werden. Die Konzentration von Phenolen, PAK's und BTEX-Aromaten wurde unter die der Referenzwerte der Hollandliste gesenkt. Der fuer das Verfahren neu entwickelte Katalysator behielt waehrend des gesamten Versuchszeitraumes von 2000 Stunden seine volle Aktivitaet.
Das Projekt "Heterogen katalysierte Zerlegung von Freonen in Kohlendioxid, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff bei tiefen Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, Institut für Chemie, Fachinstitut für Anorganische und Allgemeine Chemie durchgeführt. Die umweltgerechte Entsorgung von Freonen aus der Kuehlschrankrueckgewinnung erfolgt ggw nach einem sehr aufwendigen Verfahren und sieht am Ende die Konfektionierung der zurueckgewonnenen Freone, deren Versand sowie die abschliessende Zersetzung bei ca 1500 Grad Celsius vor. Nach dem hier angestrebten Verfahren kann die Zerlegung in Gegenwart eines geeigneten Katalysators hydrolytisch in Halogenwasserstoffe und Kohlendioxid schon bei ca 450 Grad Celsius 'vor Ort' in einer kleinen mobilen Anlage erfolgen. Dadurch werden aufwendige Aufbereitungsschritte beim Kuehlschrankrezykler und der Versand ueberfluessig. Eine kleintechnische Anlage laeuft sehr stabil, so dass die Ueberfuehrung in den technischen Massstab unmittelbar bevorsteht.
Das Projekt "Untersuchungen zur heterogen-katalysierten Dimerisierung von Olefinen an meso-/mikroporösen Katalysatoren auf Alumosilicat-Basis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur Technische Thermodynamik durchgeführt. Die Oligomerisierung der Kohlenwasserstoffe der C4 -Fraktion wird bereits seit einigen Jahrzehnten intensiv erforscht. Die n-Butene fallen vor allem bei thermischen und katalytischen Crack-Verfahren als Nebenprodukte in dem sogenannten C4 -Schnitt an. Dieser setzt sich aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen zusammen, welche alle vier Kohlenstoffatome besitzen. Die Aufarbeitung dieses Gemisches ist aufgrund der vielen Teilprozesse zum Abtrennen bzw. Anreichern einzelner Komponenten äußerst energieaufwendig. Eine Gesamtverwertung der C4 -Fraktion ist daher von großem wirtschaftlichen Interesse. Ein möglicher Prozess auf dem Weg zur Verarbeitung einer Gesamtfraktion ist die Oligomerisierung der Butene. Im Ergebnis der Untersuchung werden vertiefte Kenntnisse über die Wirkungsweise von metallbeladenen mikro/mesoporösen Alumosilicaten in der Olefinoligomerisierung erwartet.
Das Projekt "ibi - Projekt 'Innovative Braunkohlenintegration Mitteldeutschland'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Merseburg (FH), Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften durchgeführt. Das zunächst in einem Innovationsforum gestartete Projekt der 'Katalytischen Spaltung von Braunkohle' wird aktuell im Programm Regionaler Wachstumskern mit einem Forschungszeitrahmen von 3 Jahren beim BMBF beantragt. Das Ziel des Projektes ist die verfahrenstechnische Grundsatzentwicklung eines neuen, innovativen Veredelungsverfahrens zur direkten Verwertung von Braunkohle zu chemischen Basischemikalien. Die 'Katalytischen Spaltung von Braunkohle' stellt ein effizientes Niedertemperaturkonversionsverfahren für die stoffliche Verwertung von Braunkohle dar. Die Hauptprodukte sind Aromaten wie Benzol, Toluol, Xylol und Phenol. Diese können direkt gewonnen werden ohne eine kostspielige Hydrierung. Als Ergebnis des Projektes soll ein Konzept für das Scale-up einer kontinuierlichen Anlage im Technikumsmaßstab erstellt werden.
Das Projekt "Heterogen katalysierte Oxidation organischer Wasserschadstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Neuwertwirtschaft GmbH durchgeführt. Die gestiegenen Anforderungen an die Abwasserbehandlung haben in den letzten Jahren dazu gefuehrt, dass die in den Klaerwerken angewandten klassischen Verfahren unter Nutzung der mechanischen Trennung, Faellung und biologischer Klaerung oftmals nicht ausreichen und mit anderen Methoden kombiniert werden muessen, um die geforderten Einleitwerte zu erreichen. Oxidative Verfahren in unterschiedlichsten Ausfuehrungsvarianten sind dafuer besonders geeignet, da sie organische Schadstoffe zu oekologisch unbedenklichen Endprodukten umsetzen, so dass heute ein gutes Marktpotential fuer solche Verfahren postuliert wird. Im Rahmen des Projektes soll die durch heterogenkatalysierte Oxidation unter Einsatz von Eisenoxidkatalysatoren und Wasserstoffperoxid erprobt und zur Anwendungsreife entwickelt werden. Es standen verschiedene Typen von getraegerten Eisenoxidkatalysatoren zur Verfuegung, die in Screeninguntersuchungen getestet wurden. Aus dieser Palette wurde ein Vorzugskatalysator ausgewaehlt, der gut regenerierfaehig ist, ohne Schwermetalldotierungen eine hervorragende Abbaueffektivitaet erreicht, einfach herzustellen ist und erheblich peisguenstiger produziert werden kann, als die anderen Katalysatoren. In den weiteren Versuchen wurde die Abhaengigkeit der Dekontaminationgeschwindigkeit von der Katalysatormenge, der Reaktionszeit, von der Anzahl der Reaktionszyklen und von den dotierten Wasserstoffperoxidmengen untersucht und ein optimales Versuchsregime ermittelt. Fuer haeufig vorkommende persistente organische Wasserschadstoffe wie: - Phenole, - Nitroaromaten, - Benzol, Toluol, Xylole, - Pthalate, - Chlorierte olefinische Kohlenwasserstoffe, - polycyclische, aromatische Kohlenwasserstoffe wurden gute Abbauraten ermittelt, die im kleintechnischen Massstab weiter untersucht und bis zur Anwendungsreife entwickelt werden sollen. Nachdem auch Laborversuche mit realen Abwaessern (Kontaminationen: PAK, Aromaten) von Industriestandorten einen raschen Abbau der Schadstofffracht von 99,5 Prozent ergeben hatte, wurde die Konzeption fuer eine Technikumsapparatur von 2-20 l/h Durchsatz entworfen, an der die weiteren Untersuchungen zur Verfahrensentwicklung betrieben werden sollen.
Das Projekt "Untersuchung der Kinetik heterogen katalysierter Reaktionen unter detaillierter Beruecksichtigung des Adsorptionsverhaltens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Mit dem Vorhaben soll durch die Einbeziehung detaillierter Untersuchungen zum Adsorptionsverhalten von Gasen an festen Katalysatoren ein Beitrag zur Verbesserung der mathematischen Beschreibung der Kinetik heterogen katalysierter Reaktionen geleistet werden. Vorgesehen ist dazu - neben der experimentellen Untersuchung der Kinetik der eigentlichen chemischen Reaktion - die Ermittlung der Gleichgewichte der Adsorption der an der Reaktion beteiligten Komponenten auf der Katalysatoroberflaeche. Die thermodynamischen Daten sollen mit moeglichst hoher Genauigkeit bei der Aufstellung realistischer kinetischer Modelle verarbeitet werden. Dabei sollen ueber den derzeitigen Stand der Technik hinausgehend moderne Theorien zur Beschreibung der Adsorption von Einzelstoffen und Gemischen quantitativ einbezogen werden. Als experimentell zu untersuchende Reaktion wird die Methanolsynthese gewaehlt.
Das Projekt "Instationaere Untersuchungen zur Selektivoxidation von Butan" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziele: Aufstellung eines detaillierten kinetischen Modells der Selektivoxidation von n-Butan, das auch instationaere Reaktorzustaende beschreibt. Untersuchung der Adsorptionsvorgaenge auf dem Katalysator mittels der Perturbationsmethode. Simulationsrechnung zur Vorhersage dynamischer Reaktionszustaende. Optimierung der Reaktion hinsichtlich Umsatz und Ausbeute als Beitrag zur Einsparung von Ressourcen.
Das Projekt "Organische Reaktionen an Nafion/Silica-Composite Katalysatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Brennstoffchemie und physikalisch-chemische Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Technische Chemie und Heterogene Katalyse durchgeführt. Untersuchung der Einsatzbreite neuartiger Nafion-Silica-Nanocomposite-Mischkatalysatoren in organischen Reaktionen von industrieller Relevanz.
Das Projekt "Modifizierte Zirkonoxide als umweltfreundliche Katalysatoren bei Acylierungen und Cyanierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, Institut für Chemie, Fachinstitut für Anorganische und Allgemeine Chemie durchgeführt. Mineralsaeuren und feste Lewis-Saeuren wie AICI3 werden in vielen Prozessen der organischen Chemie als saure Katalysatoren genutzt, sind jedoch aus umweltchemischer Sicht nicht laenger tragfaehig. Die Entwicklung 'fester Saeuren' mit ebenbuertiger katalytischer Aktivitaet ist deshalb ein Gebot der Stunde. Neben Zeolithen finden zunehmend oberflaechenmodifizierte Uebergangsmetalloxide Anwendungen als derartige umweltfreundliche Katalysatoren. Im Rahmen dieses Projektes steht die Entwicklung geeigneter Katalysatoren fuer Acylierungs- und Cyanierungsreaktionen im Vordergrund. So konnten mit einigen neu entwickelten Kontakten im Labormassstab gleich gute Umsaetze und Selektivitaeten bei Acylierungsreaktionen erreicht werden wie mit sehr guten klassischen, homogenen Saeurekatalysatoren.
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