Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download

2015|16 Jahresbericht Fraunhofer IGB - ELEKTROLYTISCHE ERZEUGUNG DER BASISCHEMIKALIE WASSERSTOFFPEROXID

102 ELEKTROLYTISCHE ERZEUGUNG DER BASISCHEMIKALIE WASSERSTOFFPEROXID hristiane haumette, arsten Pietzka, ehnam Par izi, homas cherer Dezentrale, stromgeführte Produktion von H2O2 Wasserstoffperoxid ist eine Plattformchemikalie mit vielfälti- gen n endungen, die gro technisch in zentralen hemie- anlagen roduziert ird n endungsge iete sind eis iels- weise die Zellstoffproduktion oder die Wasseraufbereitung, aber auch Anwendungen mit kleineren Verbrauchsmengen, ie die nlagen und erflächendesinfektion in e ens- mittel etrie en und rankenhäusern a asserstoff ero id als Transportgut einen Gefahrstoff darstellt, ist der Transport kostenintensiv, as die utzung zukünftig limitieren ird a- her hat das Fraunhofer IG zusammen mit Industrie artnern ein onze t ent ickelt, ei dem asserstoff ero id dezentral und edarfsorientiert in einer elektrochemischen elle erzeugt ird ie dezentrale Produktion von asserstoff ero id, in onzen- trationen und Volumen unterhalb der Explosionsgefahr, ist aus z ei Gründen attraktiv um einen verringert diese ariante Gefahr und Kosten von Transport, Lagerung und Handha- ung zum anderen erlau t die elektrol tische rzeugung aus trom einen fle i len etrie der Ge innung iese ist zu- künftig dann esonders kostengünstig, enn der trom zum usgleich von troms itzen im ersorgungsnetz gerade dann genutzt ird, enn er infolge intermittierender, regenerativer tromerzeugung im erschuss zur erfügung steht In dem von der Europäischen Union geförderten Forschungs- ro ekt floc Integrated ater treatment in a one stage oxidative-adsorptive process to degrade and remove harmful su stances konnte die elektrol tische rzeugung von as- serstoffperoxid auch mit Deponiesickerwasser demonstriert erden In diesem Pro ekt urde ein ehandlungs rozess entwickelt, der die oxidative und adsorptive Schadstoffentfer- nung aus Deponiesickerwasser in einem Behandlungsschritt realisiert In der emonstrationsanlage ird zur icker asser- ehandlung u a trom aus olarzellen genutzt Elektrolysezelle für vielfältige Entwicklungsvorhaben In der am IG ent ickelten lektrol sezelle mit de nierter Flächenü erstr mung der lektroden ( ) nden an der Anode Oxidationsreaktionen statt und der pH-Wert sinkt, während kathodisch an einer Gasdiffusionselektrode aus Sau- erstoff und Wasser eine Wasserstoffperoxidlösung entsteht und Protonen ver raucht erden In ersten ersuchsläufen mit auerstoffzufuhr urden in atriumsulfatl sung ( m ) onzentrationen von mg asserstoff ero id ( ) erreicht it uftzufuhr konnten wir H2O2 onzentrationen von mg ei einem Energiebedarf von 10 kWh/kg H2O2 erreichen ie ver ende- te elle ar eitet im urchfluss, eine ezirkulation der sung erfolgt nicht odular mit solchen ellen aufge aute nlagen sind fle i el auf den e eiligen edarf an asserstoff ero id einstell ar urch us ahl der Prozess edingungen (geteilte ungeteilte lektrol sezelle, olumenstrom und usammensetzung der Lösung, Stromdichte und Temperatur) und des Elektroden- materials k nnen ir den H ert und die onzentration der sung einstellen ies erlau t die energieo timierte ehand- lung eines Wasserstroms und dessen Wiederverwertung im integrierten assermanagement industrieller Prozesse 1 CHEMIE H 2 O 2 -Konzentration in mg / L bei Durchsatz 10 L/ h Stromdichte in A/m2 0 100 200 300 400 500 600 700 450 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0100200300400500600700

Übersicht