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Präsentation zum geplanten BAM-Forschungsvorhaben ("Safe transport of stabilized polymerizing substances: Investigation on the degradation of selected stabilizers"), bezogen auf den sicheren Transport (Straße, See) von polymerisierenden Substanzen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den systematischen Untersuchungen - mittels Thermal Activity Monitor (TAM IV) - zum zeitlichen Abbau des Stabilisators bei der Polymerisation sowie auf der Bestimmung der entsprechenden volumenabhängigen selbstbeschleunigenden Polymerisation (SAPT).
This paper discusses a method for determining the kinetics of biomass pyrolysis based on comparing isoconversional methods, such as the Kissinger and KAS methods, and least squares fitting in a parallel reaction scheme with three pseudo-components roughly representing cellulose, hemicellulose and lignin. The activation energies of the different pseudo-components reported in the literature vary widely. This variation could be reduced if care were taken to determine the kinetics of biomass pyrolysis: First, the reference experiments with pure cellulose are reproduced to validate the thermogravimetric analysis. Then, experiments are performed and analyzed with different heating rates and isoconversional methods are employed to verify the reliability of the experiments and to avoid selecting inappropriate reaction models in a fitting routine.
The influence of heterogeneous secondary reactions on char oxidation reactivity, which can take place during slow pyrolysis processes in a woody biomass particle, is analyzed in this study. To this end, the oxidative behavior of primary char produced in a thermobalance with initial wood masses of a few milligrams is compared to the behavior of char produced under conditions enhancing secondary reactions, i.e., large particle and bed sizes in fixed-bed reactors. The influence of the Maximum conversion temperature, heating rate, and catalytic effect of inorganics is also studied to compare the effect of each parameter.
Results show that a significant reduction in reactivity takes place when char is produced under conditions enhancing These secondary reactions during pyrolysis. The effect is of similar order as the effect as a result of thermal annealing at 900 °C or the catalytic effect of alkali and alkaline earth metals. Therefore, the presence of heterogeneous secondary reactions during pyrolysis should be taken into account in studies addressing biomass char reactivity. Furthermore, it is shown that the reduction of reactivity as a result of secondary reactions is related to neither the loss of oxygen-containing functional groups nor the potential blocking of pores, specially micropores, resulting from the formation of this secondary char. The explanation may, therefore, lie on the deactivation or blocking of active sites by the secondary char.
Thermoanalytische Untersuchungen von Plasmabeschichteten Polyolefinen mit Flammenschutzeigenschaften
(2015)
Organische Produkte, wie Papier/Pappe, Textilien oder Kunststoffe, sind meist brennbar. In Recycling-Zwischenlagern werden solche Stoffe in großen Mengen gelagert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, welche gasförmigen Produkte im Falle eines Brandes verursacht z. B. durch Selbstentzündung entstehen. Verschiedene Fraktionen (Papier/Pappe, Textilien und Kunststoffe) aus Recycling-Zwischenlagern wurden zunächst mechanisch zerkleinert. Dazu wurden die Proben aus den jeweiligen Fraktionen so zerkleinert, dass letztendlich homogene Verteilungen vorlagen. Mit Hilfe von verschiedenen Zerkleinerungsmühlen konnten auf diese Weise Korngrößen bis zu 0,2 mm erhalten werden. Diese homogenen Probenverteilungen wurden anschließend im DIN-Rohr nach DIN 53436 verschwelt.
Die entstehenden Rauchgase wurden mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie brandanalytisch untersucht. Dabei unterschied sich die Zusammensetzung der Rauchgase beim Verschwelprozess teilweise erheblich. Die bei der Verschwelung entstehenden Rauchgase enthalten bei Brandstoffen ohne Heteroatome in erster Linie toxische Bestandteile, wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Bei der Verschwelung von Kunststoffen mit Heteroatomen können zusätzlich zu den Hauptkomponenten Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasser auch noch weitere toxische Rauchgaskomponenten nachgewiesen werden. Dabei kommt es bei chlorhaltigen Kunststoffen vorwiegend zur Bildung von Chlorwasserstoff, bei stickstoffhaltigen Kunststoffen zur Bildung von Ammoniak und Blausäure.