Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Institut für Verfahrenstechnik
Geusaer Str.
06217 Merseburg

22023900

01.03.2002

Hauptergebnis der Untersuchungen ist der Nachweis über die Verwendbarkeit von Biodiesel zur stofflichen Nutzung als Waschflüssigkeit für Absorptionsprozesse in der Abluftreinigung und der anschließenden energetischen Nutzung. Die Projektergebnisse schaffen damit die Grundlage für eine Kopplung von stofflicher und energetischer Nutzung von Biodiesel. Im Vorhaben wurden für das neue Einsatzfeld als Absorptionsflüssigkeit die bisher bekannten physikalisch-chemischen Eigenschaften von Biodiesel mit umfangreichen eigenen experimentellen Ergebnissen ergänzt. Im Rahmen des Projektes wurden die Stoffgruppen ermittelt, die mit Biodiesel bevorzugt (wirtschaftlich) abgetrennt werden können. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurde eine Datenbank mit Aktivitätskoeffizienten bzw. Löslichkeiten von 20 Stoffen mit verschiedenen funktionellen Gruppen erstellt. Es zeigte sich, dass halogenierte Alkane (z. B. Chlorkohlenwasserstoffe) und Aromaten generell ein günstiges Absorptionsverhalten gegenüber Biodiesel besitzen. Teilweise werden bessere Aktivitätskoeffizienten als für herkömmliche Waschflüssigkeiten erzielt. Das Verhalten der Alkane ist stark von der Kettenlänge abhängig. Mit zunehmender Kettenlänge verschlechtert sich das Absorptionsverhalten. Untersuchungen an einem Testmotor in der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig (FAL) ergaben, dass mit organischen Komponenten beladener Biodiesel als Kraftstoff genutzt werden kann. Für Detailaspekte (z. B. Partikelbildung bei der Verbrennung) konnten sogar Vorteile gegenüber mineralischem Diesel festgestellt werden. Über Simulationsrechnungen mit dem Programmsystem ASPEN Plus konnten die Bereiche für den Abgasstrom und die -konzentration ermittelt werden, für die das Absorptionsverfahren mit Einsatz von Biodiesel wirtschaftlich arbeitet.

Biogene Ester, insbesondere Rapsölmethylester (RME, Biodiesel)), empfehlen sich auf Grund der bekannten Stoffdaten und des vergleichsweise sehr geringen Preises als Waschflüssigkeit bei der absorptiven Gasreinigung. Biodiesel wird bisher entweder stofflich oder energetisch genutzt. Mit dem Einsatz von Biodiesel für den Absorptionsprozess wird eine ganz neue Alternative eröffnet: Regeneration des beladenen Biodiesels oder Auskreisung mit nachfolgender energetischen Nutzung. Mit den geplanten Untersuchungen sollen die Voraussetzungen geprüft und die Vorteile und Möglichkeiten dieser innovativen Entwicklung aufgezeigt werden. Es sind Untersuchungen zu den Teilgebieten Gleichgewicht Gas/Flüssigkeit, Absorption/Regeneration, Prozesssimulation mit ASPEN PLUS und Einsatz des beladenen Biodiesels als Kraftstoff vorgesehen. Zusätzlich zu der im Rahmen der Projektbearbeitung vorgesehenen Berichterstattung sind Veröffentlichungen, Vorträge und Beratung, Weiterbildung und Übernahme in die akademische Lehre vorgesehen. Es wird die industrielle Anwendung der Ergebnisse im Rahmen eines Demonstrationsobjektes/Pilotanwendung angestrebt.