Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff - Teilvorhaben 4: Entwicklung, Bau und Betrieb einer Pilotanlage zur Extraktionsmittelrückführung beim Monoethanolamin-Extraktions-Verfahrens zur Herstellung von Chemiezellstoff

Anschrift
VTA Verfahrenstechnische Anlagen GmbH
Josef-Wallner-Str. 10
94469 Deggendorf
Kontakt
Dipl.-Ing. Norbert Polkehn
Tel: +49 991 3109-110
E-Mail: n.polkehn@vta-deg.de
FKZ
22001901
Anfang
01.11.2001
Ende
31.03.2003
Ergebnisdarstellung
Es zeigte sich: (1) Buchenholz ist für den MEA-Aufschluss gut, Fichtenholz dagegen weniger gut geeignet. (2) Qualitativ hochwertiger Chemiezellstoff aus Nadelholz kann jedoch erzeugt werden, wenn der Prozess um zusätzlich zwei Stufen (Zerfaserung, Alkaliveredlung) erweitert wird. (3) Die prinzipielle Trennbarkeit des Wasser/MEA/Lignin-Gemisches zur MEA-Rückgewinnung ist gegeben. (4) Die Derivatisierung der gebleichten MEA-Zellstoffe auf Buchenholzbasis durch Carboxymethylierung verläuft ohne Probleme. Die Ergebnisse des Aufschlusses bei 160-170 °C ergaben eine ausreichende Datenbasis für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Diese ergab, dass eine wirtschaftliche Umsetzung des MEA-Verfahrens als kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage im Maßstab 20-30.000 jato mit überwiegend Nadelholz als Rohstoff nicht möglich ist. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aber bei einer Kapazität von 200.000 jato möglich. Das MEA-Verfahren ist nach noch ausstehenden Optimierungen in einer Pilotanlage technisch problemlos realisierbar. Optimierungen in einer Pilotanlage erfolgten nicht, da das Projektziel eine kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage war. Weitergehende Untersuchungen zu einem MEA-Aufschluss bei höherer Temperatur (180-190 °C) zeigten: (1) Ein Hochtemperaturaufschluss führt zu besseren Zellstoffqualitäten. Er erfordert nicht wie bisher den zusätzlichen Prozessschritt Zerfaserung und kann somit mit herkömmlicher Zellstoffkochertechnologie erfolgen. (2) Aufgrund der durch den Hochtemperaturaufschluss verbesserten Zellstoffqualität ergeben sich Erleichterungen bei der Bleiche. Inwieweit der Hochtemperaturaufschluss wirtschaftliche Vorteile bieten würde ist noch offen. Die neuen Erkenntnisse zum Hochtemperaturaufschluss macht das MEA-Verfahren neben dem Chemiezellstoffbereich auch interessant für den Papierzellstoffbereich und eventuell dem Aufschluss von Einjahrespflanzen, da hier die Qualitätsanforderungen deutlich niedriger sind.
Aufgabenbeschreibung
Erarbeitung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf Basis des Monoethanolamin (MEA) - Verfahrens. An der Erarbeitung des Verfahrens sind die Firmen Rhodia Acetow, Wolff Cellulosics, die Bundesanstalt für Forst- und Holzwirtschaft (BFH) sowie die VTA Verfahrenstechnische Anlagen GmbH beteiligt. Der VTA obliegt die Ausarbeitung und technische Umsetzung des Verfahrens zur vollständigen Abtrennung von MEA/Wasser aus der Extraktionslösung sowie die Trennung des Gemisches MEA/Wasser. VTA entwickelt, plant und erbaut eine Pilotanlage für einen mittleren Durchsatz von 150 kg/h Extraktionslösung und betreibt die Anlage. In bestehenden Labor- und Versuchsanlagen werden die Verfahrensparameter eruiert und neue Rotorsysteme für die Verdampfer entwickelt. Ingenieurtechnische Bearbeitung der optimalen Verfahrenskombinationen, Optimierung des Energieeinsatzes. Anfertigen des Basic-Engineerings einer industriellen Demonstrationsanlage (Aufarbeitungstrakt). Die Verwertung der Ergebnisse ermöglicht den Bau und Betrieb einer industriellen Demonstrationsanlage zur Herstellung von Chemiezellstoff nach einem neuen, schwefelfreien, energetisch optimierten Verfahren.

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