Projekt Brom
Thermische Behandlung von Elektroschrott zur Ressourcenschonung unter dem Aspekt der gleichzeitigen Wiedergewinnung von Brom aus Flammschutzmitteln. Ein integrierbares Verfahren bei der Energiespeicherung
Bearbeiter:
Laufzeit:
05/2017 – 04/2020
Förderinstitution:
Sächsische Aufbaubank
Hintergrund und Motivation:
Für Elektroschrott (WEEE – Waste Electrical and Electronic Equipment), mit einem Anfall von 1,8 Mio. t in Deutschland und einwohneranteilig mit 0,09 Mio. t in Sachsen, besteht bis heute noch kein in der Praxis etabliertes Verfahren für eine umweltfreundliche und wirtschaftliche Behandlung.
Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Behandlungsverfahrens für WEEE mit der Prämisse der Ressourcenschonung und möglicher Auskopplung von speicherbarer Energie mit den Teilschritten:
- Thermische Behandlung von WEEE mit FeBr3-Abscheidung
- Ein- und Auskopplung von Strom und Wärme mit Verschiebung für prozessinterne Schritte als auch für externe Wärmeverbraucher (Prozessdampf und Fernwärme)
- Gewinnung von speicherbarer Energie über die Methanolsynthese
Abb. 1: Gesamtprozess der Behandlung mit Brom-Rückgewinnung
In diesen drei Schritten sind innovative Prozesse wie die Bromabscheidung zur Ressourcenschonung, die Betrachtung der Wärmeauskopplung mittels neuartigen Hochtemperaturwärmetauschern und die Umwandlung von zusätzlichem Windüberschussstrom mit dem Hauptprozess zu speicherbarer Energie in Form von Methanol enthalten.
- AP 1 Recherche Aufkommen, Grundbromanteil, Probenbeschaffung und Aufbereitung
- AP 2 – Abgleich Randbedingung für Reaktivgaswäsche
- AP 3 – Simulation Versuchsbedingungen
- AP 4 – Vorversuche Labor
- AP 5 – Versuche Klein-WSF mit Rezirkulation und Sauerstoff als OM
- AP 6 – Laborverfahren zur Reaktivgaswäsche und Bromrückgewinnung
- AP 7 – Up-scaling der Br-Rückgewinnung und der Reaktivgaswäsche
- AP 8 – Bilanzierung Gesamtmodell mit Aus-/Einkopplung Strom/Wärme, Elektrolyse und Methanolsynthese
- AP 9 – Mengen, Reinheiten, Produktqualität, Reststoffe und Aschen
- AP 10 – Überarbeitung Gesamtkonzept
- AP 11 – Ergebnisse, Bewertung, Bericht
Veröffentlichungen und Vorträge:
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Bromine recovery for the Polymer Fraction of Waste Electronic and Electrical Equipment (WEEE) by thermal treatment in an internal circulating fluidized bed reactor. Vortrag in: 17th International Waste Management and Landfill Symposium 2019 (30.09 – 04.10.2019)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Prozess zur Rückgewinnung von Brom aus Abgasen der thermischen Kunststoffverwertung. Poster in: 5. Symposium Rohstoffeffizienz und Rohstoffinnovation 2019 (09.05 – 10.05.2019)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Experimentelle Untersuchungen und mathematische Modellierungen zur Bromfreisetzung bei der Behandlung von Kunststoffen. Vortrag in: Jahrestreffender ProcessNet-Fachgruppe Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung & Rohstoffe 2019 (18.03 – 19.03.2019)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Bromrückgewinnung aus Prozessgasen bei der thermischen Verwertung bromhaltiger Kunststoffe. Vortrag in: 10. Österreichisches IEA Wirbelschichttreffen (01.04 – 02.04.2018)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Bromrückgewinnung aus Prozessgasen bei der thermischen Verwertung bromhaltiger Kunststoffe. Vortrag in: Jahrestreffender ProcessNet-Fachgruppe Extraktion & Rohstoffe 2018 (12.03 – 13.03.2018)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Oxy-fuel process for the treatment of the polymer fraction of waste electronical and electrical equipment (WEEE) in an internally recirculating fluidized bed reactor. Vortrag bei: 2nd International Workshop on Oxy-Fuel Combustion (14.02 - 15.02.2018)
- Dunker, M.; Hiller, A.; Beckmann, M.: Bromrückgewinnung aus Prozessgasen bei der thermischen Verwertung bromhaltiger Kunststoffe. Vortrag in: Jahrestreffender ProcessNet-Fachgruppe Extraktion & Rohstoffe 2018 (12.03 – 13.03.2019)