Freisetzung von toxischem HCN bei der Stickoxidreduktion mittels NH₃‐SCR in mager betriebenen Erdgasmotoren

Die Reduzierung der Emissionen von Treibhausgasen und gesundheitsgefährdenden Schadstoffen ist eines der wichtigsten Ziele unserer Industriegesellschaft. Erdgasmotoren sind insbesondere bei magerem Betrieb attraktiv, da sie weniger CO$_{2}$ ausstoßen als Verbrennungsmotoren, die mit flüssigen Kraftstoffen betrieben werden. Sie benötigen allerdings ein katalytisches Kontrollsystem, um Stickoxide (NO$_{x}$) aus dem Abgas zu entfernen. Hier haben wir das Zusammenspiel der aktuellen Technologie zur Stickoxidreduktion, die selektive katalytische Reduktion (SCR) mittels NH$_{3}$, und Formaldehyd, einer schädlichen Emission in Erdgasmotoren, untersucht. Bei der NO$_{x}$ Entfernung werden beachtliche Mengen an toxischem Cyanwasserstoff (HCN) gebildet. Alle getesteten Katalysatoren wandeln Formaldehyd teilweise in HCOOH und CO um. Zusätzlich werden Sekundäremissionen von HCN über die katalytische Reaktion von Formaldehyd und dessen Oxidationsintermediaten mit NH$_{3}$ beobachtet. Da die HCN Emissionen mit den derzeitigen Komponenten nicht effizient in schadstofffreie Gase umgewandelt werden können, ist die Entwicklung von Katalysatoren mit einer gesteigerten Oxidationsaktivität nötig, um dieses kritische Problem zu lösen

By-products from production of Formaldehyde for Haldor Topsoe

Formaldehyde is an important chemical which is used as an intermediate and for the production of urea-formaldehyde, which is used in the production of plywood. The purpose of this report is to investigate to how impurities in methanol, that is the raw material in formaldehyde production, will affect the production. This report have mainly looked at how the impurities affect the by-products. This project is done in collaboration with Haldor Topsøe A/S (HT). To be able to study the production an experimental set-up had to be made. It was executed in the attempt to be as close to an HT formaldehyde plant as possible. The different impurities were added one by one and then a mixture of the components were made. The production stream were analyzed by a mass spectrometer (MS). In all experiment the different impurities were added one-by-one. The impurities that were used were: ethanol, higher alcohols (1-butanol and 2-propanole), methyl formate (MF) and acetone. In all the experimental cases an increase in dimethyl ether (DME) concentration could be seen and for nearly all impurities an increase in dimetoxy methane (DMM) was also detected. The same results could be seen for the mixture, in which all the impurities were added. This means that the different impurities does not seem to react with one another. DME and DMM will not be a problem since DME already exist as a by-product today, and DMM would most likely react back to methanol and formaldehyde in the acidic environment which exist in the absorption tower.Formaldehyd är en viktig kemikalie och en byggsten i kemiindustrin. Det dyraste vid produktionen är råvaran metanol, om rå-metanol används blir processen billigare. Projektet tittar främst på bildningen av biprodukter. Denna populärvetenskapliga sammanfattning är baserad på ett examensarbete där frågeställningen var att ta reda på om rå-metanol, en metanol som kommer direkt ifrån tillverkningen, skulle kunna användas för att producera formaldehyd. Formaldehyd är en viktig kemikalie som bland annat används vid framställningen av plywood och som byggsten för att producera andra kemikalier. Rå-metanolen innehåller olika föroreningar i olika mängd, framförallt innehåller den etanol samt andra högre alkoholer. Experimenten som gjorts har främst tittat på vilka biprodukter som har skapats från de olika orenheterna som finns i rå-metanol. Rapporten kom fram till att det främst fanns två biprodukter som, i alla fallen, ökade mest. Ämnena heter dimetyleter (DME) och dimetoxymetan (DMM). Ingen av dessa biprodukter skulle kunna komma att vara något problem i den processanläggning som används vid produktionen av formaldehyd. Från mixen som gjordes av alla orenheten sågs samma biprodukter (DME samt DMM) öka mest. Inga andra biprodukter kunde ses ha bildats. Detta är intressant då det medför att orenheterna förmodligen inte reagerar med varandra och skulle inte komma att störa processen. Den första biprodukten, DME, finns redan i produktionen idag som en biprodukt och borde därför inte påverka processen nämnvärt. Den andra, DMM, kommer förmodligen att reagera tillbaka till metanol och formaldehyd när produkten löses i vatten. Det som kan diskuteras är hur biprodukterna skulle påverkas då mer metanol omvandlas till formaldehyd, då detta var ett problem som existerade i projektet. Om mer metanol reagerar till formaldehyd kommer miljön att bli mer sur och resultera i att bilden av biprodukterna ser annorlunda ut. Det som bland annat gör det intressant att ta reda på om oren metanol skulle kunna användas för produktionen av formaldehyd är vad det skulle resultera i. Att mindre energi skulle behöva används vid produktionen av metanol på grund utav att reningssteg kan försummas. Vilket i sin tur resulterar till att pengar vid formaldehyd-produktionen skulle sparas, då metanolen står för stora delar av den rörliga kostanden för produktionen. Det finns fortfarande en hel del att göra på detta projekt innan det kommer att kunna appliceras i en process. Men om framtida studier inte hittar något som skulle kunna komplicera processen, ska det förhoppningsvis gå att använda rå-metanolen vid produktion av formaldehyd. Utifrån detta projekt ser framtiden ljus ut, dock är det en bra bit kvar innan detta kan säkerställas. Som nämnt ovan kan bilden av vilka biprodukter som tillverkas se annorlunda ut då en högre omsättning av metanolen reagerar till formaldehyd

Genetic engineering of baker’s and wine yeasts using formaldehyde hyperresistance-mediating plasmids

Yeast multi-copy vectors carrying the for maldehyde-resistance marker gene SFA have proved to be a valuable tool for research on industrially used strains of Saccharomyces cerevisiae. The genetics of these strains is often poorly understood, and for various reasons it is not possible to simply subject these strains to protocols of genetic engineering that have been established for laboratory strains of S. cerevisiae. We tested our vectors and protocols using 10 randomly picked baker’s and wine yeasts all of which could be transformed by a simple protocol with vectors conferring hyperresistance to formaldehyde. The application of formaldehyde as a selecting agent also offers the advantage of its biodegradation to CO2 during fermentation, i.e., the selecting agent will be consumed and therefore its removal during down-stream processing is not necessary. Thus, this vector provides an expression system which is simple to apply and inexpensive to use. Key words: · Yeast · Transformation · Hyperresistance to formaldehyd

Chemie um uns herum : chemische Experimente mit Alltagsprodukten

CITIES (Chemistry and Industry for Teachers in European Schools) ist ein COMENIUS-Projekt, in dessen Rahmen Materialien für den Chemieunterricht erstellt und erprobt werden. Diese Materialien sollen Lehrkräften helfen, ihren Unterricht attraktiver zu gestalten, indem der Bezug sowohl zum Alltag und der Lebenswelt als auch zur chemischen Industrie aufgezeigt wird. Chemie des Alltags Nicht immer besteht die Zeit, im Unterricht ein zusammenhängendes größeres Projekt zu bearbeiten. Experimente, die chemische Hintergründe der Funktion von Produkten oder von Vorgängen aus der Alltags- und Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler aufzeigen, können aber vielfach in den Unterricht integriert werden. Im dritten Bereich des Moduls wurde eine Auswahl solcher Experimente zusammengestellt. Im einzelnen finden sich Versuche zu folgenden Themen: 1. Bestimmung der Dicke der Aluminiumschicht einer Verpackungsfolie 2. Herstellen von Formaldhyd-Harnstoff-Leim und Nachweis dieses Leims in Spanplatten und Linoleum 3. Polyurethan auf der Basis von Ricinusöl 4. Nylon durch Grenzflächen-Polykondensation 5. Ascorbinsäure als Reduktionsmittel und Nachweis von Ascorbinsäure in Gemüse 6. Nachweis reduzierender Zucker 7. Nachweis von Proteinen 8. Herstellung von Biodiesel 9. Fluoreszenz von Pflanzenfarbstoffe