Entwurf neuartiger Wirbelschichtverfahren für das Kunststoffrecycling

Die Pyrolyse ist ein vielversprechender Weg für das chemische (tertiäre) Recycling von Altkunststoffen, insbesondere wenn die Trennung der verschiedenen Fraktionen schwierig und kostspielig ist oder wenn die Kunststoffe z. B. mit Bioabfällen verunreinigt sind. Das Verfahren ist jedoch mit erheblichen Herausforderungen verbunden, wie z. B.: (i) das Schmelzen von Kunststoffen vor der Umwandlung und die Verkokung, die zu Verstopfungsproblemen in vor- und nachgeschalteten Anlagen führt, (ii) die Emission von Dioxinen und anderen chlorierten organischen Verbindungen oder (iii) der hohe Sauerstoffgehalt von Bioölen, der im Falle der Biomassepyrolyse eine umfangreiche Aufbereitung erfordert.

Dieses Projekt ist Teil der Forschungsinitiative SmartProSys - Smart Process Systems for Sustainable Chemical Production der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Ziel ist es, ein neuartiges und flexibles Verfahren auf der Grundlage der Wirbelschichttechnologie für die Co-Pyrolyse von Biomasse und Kunststoffabfällen zur Herstellung nützlicher Rohprodukte zu entwickeln. Die Entwicklung dieses neuen Verfahrens muss auf der detaillierten Modellierung der chemischen und physikalischen Phänomene des Umwandlungsprozesses in Verbindung mit dem komplexen Verhalten in einer Wirbelschicht basieren. Besonderes Augenmerk muss auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften und die Morphologie des verwendeten Ausgangsmaterials sowie auf deren Entwicklung während des Umwandlungsprozesses gelegt werden.
Dieser Text wurde mit DeepL übersetzt

Design of Novel Fluidized Bed Processes for Plastics Recycling

Pyrolysis has is a most promising pathway for chemical (tertiary) recycling of end-of-life plastics, especially when separation of the different fractions is challenging and costly or when the plastics are contaminated with, e.g., biowaste. However, the process poses significant challenges, such as: (i) the melting of plastics before conversion and coking leading to upstream and downstream clogging problems, (ii) the emission of dioxins and other chlorinated organic compounds, or (iii) the high oxygen content of bio-oils, requiring important upgrading in the case of biomass pyrolysis.

This project is part of the research initiative SmartProSys -Smart Process Systems for Sustainable Chemical Production at Otto von Guericke University Magdeburg. The aim is to develop a novel and flexible method, based on fluidized bed technology, for the co-pyrolysis of biomass and plastic waste to produce useful raw products. The development of this new process needs to be based on the detailed modeling of the chemical and physical phenomena involved in the conversion process in conjunction with the complex behavior inside a fluidized bed. Special attention needs to be put on the physico-chemical properties and morphology of the used feedstock, as well as their evolution during the conversion process.