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Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der KomponentenTeilvorhaben 2: Pilotanlage, Aufschluss, Komponententrennung und Ligninverwertung
Projekt
Förderkennzeichen: TI-HF-08-PID1632
Laufzeit: 01.05.2010
- 30.09.2013
Fördersumme: 385.505 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Im Projekt haben wir den Bau einer Pilotanlage für den Organosolv-Aufschluss mit Untersuchungen begleitet. Zusätzlich haben wir umfassende Arbeiten zur stofflichen Nutzung des Lignins durchgeführt (Lignin-Phenolharze, Polyurethane und Aromaten).
Im Teilprojekt wollten wir drei unterschiedliche Themengebiete abdecken:
(a) den Aufschlussprozess
(b) die Ligninverwertung unter Erhalt der polymeren Struktur und
(c) die Verwertung unter Abbau des Lignins durch thermochemische Prozesse.
Für den Aufschluss wollten wir die Reaktionsbedingungen für einen größeren Kocher in Hamburg adaptieren (30L), um die Planung und den späteren Betrieb der Pilotanlage zu erleichtern. Zusätzlich haben wir aus diesen Versuchen die Partner mit Probenmaterial beliefert. Wir haben zudem die Partner und insbesondere das CBP (Pilotanlage in Leuna) bei der Inbetriebnahme analytisch unterstützt. Die Ligninverwertung unter Erhalt der Struktur war auf den Einsatz von Lignin in Lignin-Phenol-Formaldehydharzen und die Erzeugung von Polyurethanen für Folien und Schäume ausgerichtet. In diesem Bereich sollten auch verschiedene Modifizierungen und Derivatisierungen des Lignins entwickelt werden. Die thermochemischen Arbeiten sollten vor allem hohe Ausbeuten an Aromaten als Grundchemikalien aus dem Lignin erbringen.
Den Organosolv-Aufschluss haben wir in Hamburg in den 30 L Maßstab übertragen und Prozessbilanzen für den gesamten Prozess vom Aufschluss bis in die enzymatische Hydrolyse entwickelt. Gemeinsam mit den Partnern haben wir die Aufarbeitung der Produktströme realisiert. Die Synthese der Ligninphenolharze haben wir für unterschiedliche Ligninqualitäten und für unterschiedliche Modifizierungsreaktionen im kleinen Maßstab entwickelt und anhand des Verklebens von Furnierstreifen beurteilt. Ausgewählte Produkte wurden dann im größeren Maßstab zur Produktion von Holzwerkstoffen eingesetzt. Für die Arbeiten zu ligninbasierten Urethanen haben wir neue Synthesekonzepte entwickelt und im Labormaßstab in kleine Prüfkörper überführt (Schäume und Filme). Bei den thermochemischen Arbeiten wurden in Laborreaktoren verschieden Anreibemittel und Katalysatoren verglichen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Nachwachsende Rohstoffe
