Projekttitel:
Schließung industrieller Stoffkreisläufe durch neue elektrochemische Wirbelbettreaktoren (ElektroWirbel)
Laufzeit:
01.09.2016 - 31.08.2019
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Kurzbeschreibung:
Höhere Effizienz durch Schließung industrieller Stoffkreisläufe
In vielen chemischen Synthesen in der Industrie fallen erhebliche Mengen an Abwässern an. Diese enthalten oft Salze, deren Konzentrationen jedoch so gering sind, dass eine Rückführung in die Produktion wirtschaftlich nicht sinnvoll ist. Zudem enthalten die Abwässer häufig organische Verunreinigungen, die abgetrennt werden müssen, weil sie in der Produktion Probleme verursachen würden. Die umweltgerechte Entsorgung dieser Abwässer ist mit hohen Kosten verbunden. Zudem stören salzhaltige Abwässer den biologischen Abbau in Kläranlagen und können Oberflächengewässer belasten.
Ziel des Projektes ist daher die Schließung von Prozesskreisläufen in der chemischen Industrie durch Aufbereitung solcher salzhaltiger Prozessabwässer. Für die Bewältigung der Aufgaben sind elektrochemische Verfahren ideal geeignet. Sowohl die Aufkonzentrierung des Salzes als auch die Beseitigung organischer Verunreinigungen ist durch elektrochemische Verfahren energieeffizient und sicherheitstechnisch unbedenklich möglich.
Um dieses Ziel zu erreichen, sollen zwei neuartige elektrochemische Reaktoren entwickelt werden, die auf der Verwendung innovativer magnetischer und elektrisch leitender Partikel beruhen und die eine gezielte Abtrennung von organischen Verunreinigungen und eine Rückgewinnung von Salz ermöglichen. Dadurch sollen die Prozessabwässer so aufbereitet werden, dass eine gesonderte Entsorgung nicht mehr erforderlich ist.
Das Schließen der Stoffkreisläufe industrieller Prozesse ist für eine nachhaltige Produktion zwingend erforderlich. Im Hinblick auf die weltweit zunehmende Verknappung von Trinkwasser aufgrund der wachsenden Bevölkerung und des Klimawandels kommt dieser Aufgabe auch eine soziale und ökologische Bedeutung zu. Darüber hinaus können diese Systeme auch für andere Anwendungen - sowohl in Kombination als auch einzeln - eingesetzt werden, beispielsweise in der Biotechnologie oder der elektrochemischen Synthese. Zudem kann die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Anlagenhersteller im internationalen Vergleich erhöht werden.
Beteiligte Forschungsstellen und deren Aufgaben:
Covestro Deutschland AG, Leverkusen (Verbundkoordinator)
Aufgabe:
Demonstration der Wiedergewinnung von Salz für die Chlor-Alkali-Elektrolyse
Kontakt:
Dr. Yuliya Schießer
Covestro Deutschland AG
51365 Leverkusen
Tel: +49 214 6009-5461
E-Mail: yuliya.schiesser@covestro.com
DECHEMA Forschungsinstitut, Frankfurt
Aufgabe:
Elektrochemie der magnetischen Wirbelbett-Elektrode
Kontakt:
Dr. Klaus-Michael Mangold
Tel: +49 69 7564-327
E-Mail: mangold@dechema.de
DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V., Aachen
Aufgabe:
Fluss-Kapazitiver-Deionisationsverfahren (FCDI) zur elektrochemischen Rückgewinnung von Salzen aus Abwässern
Kontakt:
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Alzenau
Aufgabe:
Magnetpartikel für einen Wirbelbett-Reaktor
Kontakt:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
Aufgabe:
Magnetisch induzierte Wirbelbettreaktoren zur elektrochemisch-en Abwasserbehandlung
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Franzreb
Tel: +49 721 608-23595
E-Mail: matthias.franzreb@kit.edu
FuMA-Tech Gesellschaft für funktionelle Membranen und Anlagentechnologie mbH, Bietigheim-Bissingen
Aufgabe:
Entsalzung von Wasserlösungen mithilfe Fluss-Kapazitiver-Deionisationsverfahren (FCDI) auf Basis von Ionen-Tauscher-Membranen
Kontakt:
Evonik Technology & Infrastructure GmbH
Aufgabe:
Aufkonzentrierung von Salzen und effiziente Entfernung organischer Verunreinigungen aus Produktionsabwässern
Kontakt:
