Thermochemische Konversion und chemisches Recycling

Modul Thermochemische Konversion und Chemisches Recycling

Modulnummer: TCKCR. MA. Nr. 40422

(englisch): Thermochemical Conversion and Chemical Recycling

Verantwortlich(e): Gräbner, Martin / Prof. Dr.-Ing.

Praktikumsverantwortlich(e): Shalnev, Sergei

Institut(e): Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen

Dauer: 1 Semester

Qualifikationsziele / Kompetenzen:
Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die Prozesse der thermochemischen Konversion von Energieträgern theoretisch zu durchdringen und technologischen Anwendungen bei der Herstellung u. a. von Brenn- und Chemierohstoffen, Wasserstoff oder Koks einschließlich dem chemischen Recycling von Abfällen zuzuordnen. Die Studierenden können entsprechende Prozessketten unter Berücksichtigung von Aspekten der Schließung von technischen
Kohlenstoffkreisläufen erstellen.

Inhalte: Durch Konversionsprozesse bei erhöhten Temperaturen werden fossile und nachwachsende Energieträger sowie Rest- und Abfallstoffe zu neuen Produkten wie Koks, Kohlenwasserstoffen und brennbaren Gasen umgewandelt. Diese können sehr vielfältig weiterverarbeitet und insbesondere stofflich genutzt werden. Nutzungsmöglichkeiten sind u. a.
die Herstellung von Kraftstoffen, Chemierohstoffen und Wasserstoff oder die Erzeugung von Koks für die Metallurgie oder von Adsorptionsmitteln für den Umweltschutz.
Ausgehend von strukturellem Aufbau und Eigenschaften von festen, flüssigen und gasförmigen Energieträgern werden die stofflichen Grundlagen und die apparatetechnische Umsetzung von
thermochemischen Prozessen wie Pyrolyse/Verkokung, Vergasung/Synthesegaserzeugung einschließlich Gasbehandlung vermittelt und zahlreiche Verfahrensbeispiele vorgestellt. Anhand von Prozessketten, in die die Konversionsprozesse integriert sind, werden Wege des chemischen Recyclings von kohlenstoffhaltigen Rest- und Abfallstoffen erläutert. Im Praktikum werden Laborversuche zu thermochemischen Konversionsprozessen und zur Einsatzstoffcharakterisierung durchgeführt.

Typische Fachliteratur: Interne Lehrmaterialien zu den Lehrveranstaltungen;
Krzack, S., Gutte, H. und Meyer, B. (Hrsg.): Stoffliche Nutzung von Braunkohle. Springer Vieweg 2018; Higman, C. und van der Burgt, M.: Gasification. Elsevier 2003

Lehrformen: 

S1 (SS): Thermochemische Konversion / Vorlesung (2 SWS)
S1 (SS): Chemisches Recycling / Vorlesung (2 SWS)
S1 (SS): Thermochemische Konversion / Praktikum (1 SWS)

Voraussetzungen für die Teilnahme:
Empfohlen:
Chemische Reaktionstechnik, 2020-03-30
Technische Thermodynamik und Prinzipien der Wärmeübertragung, 2020-03-04
Energieverfahrenstechnik, 2021-04-19
Einführung in die Prinzipien der Chemie, 2016-04-20

Turnus: jährlich im Sommersemester

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:
Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten ist das Bestehen der Modulprüfung. Die Modulprüfung umfasst:

MP/KA* (KA bei 10 und mehr Teilnehmern) [MP mindestens 30 min / KA 90 min]
AP*: Praktikum (Antestate und Protokolle)
* Bei Modulen mit mehreren Prüfungsleistungen muss diese Prüfungsleistung bestanden bzw. mit mindestens "ausreichend" (4,0) bewertet sein.

Leistungspunkte: 6

Note: Die Note ergibt sich entsprechend der Gewichtung (w) aus folgenden(r)  Prüfungsleistung(en):
MP/KA* [w: 4]
AP*: Praktikum (Antestate und Protokolle) [w: 1]
* Bei Modulen mit mehreren Prüfungsleistungen muss diese Prüfungsleistung bestanden bzw. mit mindestens "ausreichend" (4,0) bewertet sein.

Arbeitsaufwand: Der Zeitaufwand beträgt 180h und setzt sich zusammen aus 75h Präsenzzeit und 105h Selbststudium. Letzteres umfasst die Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung und der Praktika sowie die Prüfungsvorbereitungen.