AiF-FV-Nummer 16282 N

Entwicklung eines selektiven Adsorbens zur Entfernung von flüchtigen Methylsiloxanen aus methanhaltigen Gasen

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.12.2009 bis 31.05.2012

Forschungsstellen

  • Fraunhofer Institut Umwelt-, Sicherheits-, Energietechnik UMSICHT
    Osterfelder Str. 3, 46047 Oberhausen
    http://www.umsicht.fhg.de

Zusammenfassung

Im Rahmen des Vorhabens wurde ein neues Adsorbens auf Basis von Kieselgel zur Abtrennung von flüchtigen Methylsiloxanen aus Deponie- und Klärgasen entwickelt. Der Syntheseweg wurde unter Anwendung von statistischer Versuchsplanung optimiert. Das erhaltene Adsorbens wurde in Laborversuchen eingehend getestet und charakterisiert. Mit zwei unterschiedlichen Versuchsaufbauten wurden Durchbruchskurven von Methylsiloxanen bestimmt und Durchbruch- bzw. Sättigungsbeladungen berechnet. Hierbei zeigte ein Vergleich mit Literaturdaten, dass das Material Beladungskapazitäten erzielt, die vergleichbar mit anderen Adsorbentien sind, die normalerweise zur Reinigung von Deponie- und Klärgasen eingesetzt werden. Auch die Möglichkeiten zur Regeneration des beladenen Materials wurden untersucht. Während die Variante, dass beladene Adsorbens mittels Lösemittelextraktion zu regenerieren, sich als wenig effizient erwies, konnte nachgewiesen werden, dass die Modifizierung des Kieselgels zu einer verbesserten thermischen Regeneration beiträgt. Die verbesserte thermische Regenerierbarkeit ist ein Vorteil gegenüber Materialien wie Aktivkohle oder nicht modifiziertem Kieselgel. Weiterhin konnte erfolgreich eine Feldtestanlage umgerüstet und auf einem Deponiestandort installiert werden, um das Material unter anwendungsnahen Bedingungen testen zu können. Aufgrund von unerwarteten Schwierigkeiten, die sich bei der Standortsuche, dem Umbau der Anlage und vor allem bei dem Betriebsgenehmigungsverfahren ergaben, konnten leider keine Praxisversuche mit dem modifizierten Kieselgel während der Projektlaufzeit mehr durchgeführt werden. Dennoch ist die Feldtestanlage eine wichtige Voraussetzung, um in möglichen Nachfolgeprojekten gemeinsam mit KMUs das Material unter anwendungsnahen Bedingungen zu testen und bis zur Marktreife weiterentwickeln zu können. Die Erfahrungen, die beim Umbau der Feldtestanlage gemacht wurden, flossen in das Konzept einer kontinuierlich ar-beitenden Adsorptions-Pilotanlage mit ein. Ebenso wurde ein Konzept für eine Pilotanlage entwickelt, mit welcher modifiziertes Kieselgel in größeren Mengen hergestellt werden kann. Aufgrund der viel versprechenden Eigenschaften des Materials und dem Potenzial, in weiteren Industrieprojekten das Material zur Marktreife weiterzuentwickeln, ist das Gesamtziel des Vorhabens erreicht worden.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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