Thermochemisches Recycling von PVC: Aufbau und Validierung eines Dehydrochlorierungs-Teststands

Institut

Lehrstuhl für Energiesysteme (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /  

Beschreibung

PVC zählt zu den anspruchsvollsten Kunststoffströmen der Kreislaufwirtschaft: Der hohe Chloranteil und zahlreiche Additive erschweren die mechanische Verwertung und stellen thermische Recyclingprozesse vor besondere Herausforderungen. Die Dehydrochlorierung kann hier als Schlüsselstufe dienen: Durch die gezielte Abtrennung von Chlor bei erhöhter Temperatur entsteht ein dechloriertes Feststoffprodukt, das für nachgelagerte thermochemische Recyclingrouten besser nutzbar ist.

Am Lehrstuhl wurde hierfür bereits eine Versuchsanlage auf Basis eines kommerziellen Doppelschnecken-Extruders im Basic und Detail Engineering ausgelegt. Der Extruder ermöglicht die Behandlung von PVC unter hoher Scherung bei Temperaturen bis ca. 400 °C; das Anlagenkonzept umfasst Materialaufgabe, Einhausung/Absaugung, Gasprobennahme, Kondensation und Gasreinigung. In dieser Masterarbeit wird der Teststand auf Basis des bestehenden CAD-Modells und Detail Engineerings aufgebaut, in Betrieb genommen und experimentell betrieben. Ergänzend ist der Ausförder- und Quenchbehälter für den heißen Feststoffaustrag konstruktiv zu finalisieren. Anschließend werden bis zu drei praxisrelevante PVC-Ströme untersucht: Kunstleder-Reste aus der Automobilproduktion, Folien-Produktionsreste und Post-Consumer-PVC. Über Gasproben sowie Chloranalysen von Input und Output wird die Dechlorierungseffizienz bestimmt und die technische Machbarkeit des Verfahrens bewertet.

Arbeitspakete:

• Einarbeitung in Dehydrochlorierung, bestehendes Basic-/Detail-Engineering und CAD-Modell; Finalisierung des Ausförder-/Quenchbehälters
• Aufbau und Inbetriebnahme des Teststands; experimentelle Kampagnen mit Kunstleder-, Folien- und Post-Consumer-PVC
• Gasproben für den Industriepartner sowie Cl-Analysen von Input/Output; Ermittlung der Dechlorierungseffizienz und Bewertung der technischen Machbarkeit

Voraussetzungen

• Eigenständige, strukturierte Arbeitsweise und ausgeprägte Hands-on-Mentalität
• Interesse an Verfahrenstechnik, Kreislaufwirtschaft und experimenteller Anlagentechnik
• Erfahrung mit CAD sowie Aufbau/Montage technischer Systeme oder Versuchsanlagen ist hilfreich
• Kenntnisse in Thermodynamik, Reaktionstechnik, Messtechnik oder Datenauswertung sind von Vorteil

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Sebastian Bastek, M.Sc.
Raum: MW 3737
sebastian.bastektum.de

Ausschreibung