Ein neuer Prozess zur Nutzung von Lignin als Rohstoff

  • Published on
    11-Jun-2016

  • View
    217

  • Download
    4

Transcript

  • P9.05

    Anodische Oxidation organischer Stoffe mit Diamant-elektrodenDipl.-Ing. P. Stehring1) (E-Mail: peter.stehring@tugraz.at), Dipl.-Ing. Dr. E. Ernst1), Mag. Dr. P. Letonja1), Prof. Dipl.-Ing. Dr. M. Siebenhofer1),Prof. Dipl.-Ing. Dr. Dr. hc. R. Marr1)

    1)Institut fr Thermische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, TU Graz, Inffeldgasse 25C, A-8010 Graz

    DOI: 10.1002/cite.200750330

    Mit der Entwicklung von diamantbe-schichteten Elektroden haben sich frdie elektroorganische Synthese neueMglichkeiten ergeben, ein breites An-wendungsfeld zu erschlieen. DieseElektroden zeichnen sich durch ihrehohe Sauerstoffberspannung und che-mische Stabilitt aus. Dadurch kann diebei der elektrochemischen Oxidationvon organischen Substanzen in wssri-gen Systemen konkurrierend auftreten-de Sauerstoffbildung minimiert werden.Da ein Einsatz dieser Elektroden aller-dings mit einem enormen finanziellenAufwand verbunden ist, wird nach We-gen gesucht, die Kosten zu reduzieren.Eine Mglichkeit dazu ist die Verwen-

    dung von bipolaren Diamantelektroden.Diese bestehen aus Industriediamanten,die mit vergleichsweise einfachen Metho-den in gnstige Trgermaterialien (meistfluorierte Polymere) eingeschmolzenwerden.

    In der vorliegenden Arbeit wurden her-kmmliche diamantbeschichtete Elektro-den mit bipolaren Diamantelektrodenverglichen. Dazu wurden die Unterschie-de im Oxidationsverhalten organischerVerbindungen herausgearbeitet. Durch-gefhrt wurden die Versuche in einerdurch eine Kationentauschermembrangeteilten Elektrolysezelle.

    Hierbei zeigte sich, dass die diamant-beschichteten Elektroden den bipolaren

    Diamantelektroden zurzeit noch berle-gen sind. An klassischen Diamantelek-troden wurde 2-Propanol bei niedrigenStromdichten und Umstzen mit hoherStromausbeute und Selektivitt zu Ace-ton oxidiert. Bei hheren Stromdichtenund Umstzen wurde in zunehmendemUmfang Essigsure als weiteres Produkterhalten. Mit bipolaren Diamantelektro-den hingegen war schon bei niedrigenStromdichten Essigsure das Hauptpro-dukt. Die Stromausbeuten waren deut-lich geringer, was auch damit zusam-men hing, dass durch die verwendetenbipolaren Diamantelektroden Ionen-transport stattfand.

    P9.06

    Ein neuer Prozess zur Nutzung von Lignin als RohstoffT. Voitl1), Prof. P. Rudolf von Rohr1) (E-Mail: vonrohr@ipe.mavt.ethz.ch)1)ETH Zrich, Institut fr Verfahrenstechnik, Sonneggstrae 3, CH-8092 Zrich

    DOI: 10.1002/cite.200750210

    In der Papier- und Zellstoffindustriewerden weltweit ca. 50 Millionen Ton-nen/Jahr Lignin im Kraft-Prozess vomZellstoff getrennt und dort hauptsch-lich zur internen Energieversorgung ge-nutzt. Eine effiziente Abtrennung desKraft-Lignins aus der Ablauge ist z. B.im LignoBoost Verfahren verwirklicht[1]. Das groe Rohstoffpotenzial wird al-lerdings noch nicht optimal genutzt. Ne-ben der energetischen Verwendung vonLignin als Brennstoff ist die stofflicheNutzung hinsichtlich der Verknappungfossiler Rohstoffe und dem CO2-Aus-sto von groer Bedeutung.

    An unserem Institut wird ein neuerProzess zur Herstellung phenolischer

    Chemikalien aus Kraft-Lignin ent-wickelt. Ein Schwerpunkt liegt hierbeiauf der Entwicklung eines geeignetenKatalysators. In ersten Versuchen miteinem selbst hergestellten Katalysatorfr die Oxidation von Kraft-Lignin mit-tels Sauerstoff konnte eine geringe Men-ge Vanillin produziert werden. DiesesErgebnis ist konsistent mit frherenUntersuchungen an Kraft-Lignin, in de-nen die Produktausbeuten generell sehrgering ausfielen. Dies kann teilweisedurch die Rekombination von Lignin-bruchstcken erklrt werden. Ein weite-rer Schwerpunkt liegt daher in derEntwicklung eines Systems zur Unter-drckung der Repolymerisation von

    Lignin. Dazu wurden verschiedeneSubstanzen auf ihre Wirksamkeit alsRadikalfnger getestet. Die Verwendungvon Methanol als kostengnstigem Ra-dikalfnger resultierte bereits in einerVervierfachung der Produktausbeute imVergleich zu Experimenten ohne Radi-kalfnger. Es konnten somit 3,5 Gew.-%an Monomeren (hauptschlich Vanillin)hergestellt werden. Die Weiterentwick-lung des Katalysator- und Radikalfnger-systems soll in Zukunft eine hhereProduktausbeute ermglichen.

    [1] P. Tomani, P. Axegard, ILI Forum 8,Rom 2005, 109.

    1454 Chemie Ingenieur Technik 2007, 79, No. 9Mit nachwachsenden Rohstoffen zu innovativen Produkten

    www.cit-journal.de 2007 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Recommended

View more >