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Der Prozess

Die katalytische drucklose Verölung (KDV) oder thermokatalytische Niedertemperaturkonvertierung (NTK) ist ein technisches Depolymerisationsverfahren. Künstliche oder natürliche Polymere und langkettige Kohlenwasserstoffe werden unter Zusatz eines zeolithischen Katalysators bei Temperaturen von weniger als 400 °C ohne Überdruck in kurzkettigere aliphatische Kohlenwasserstoffe, vergleichbar mit synthetischem Leichtöl (Dieselkraftstoff), umgewandelt. Der Wirkungsgrad ist abhängig vom Ausgangsmaterial und liegt zwischen 20 % (bei Biomasse) und bis zu 80 % (bei energiereichen Kunststoffen und Ölen).

Das Haupteinsatzgebiet ist die Umwandlung von Abfällen in Kraftstoffe als sogenannter synthetischer Diesel (also weder Biodiesel noch mineralischer Diesel).

Der hochkonzentrierte mineralische Katalysator bewirkt bei hoher Temperatur und Luftabschluss in heißem Öl eine Umwandlung der Eingangsstoffe unter technisch kontrollierbaren Bedingungen.

Im Reaktionsbehälter werden das trockene, stark zerkleinerte Ausgangsmaterial (Input) und der Katalysator vermischt und auf bis zu 400°C erhitzt. Das Ausgangsmaterial verliert bei diesen Temperaturen die feste Konsistenz und verflüssigt sich. Die meisten Kunststoffe schmelzen und emulgieren im Thermoöl. Durch den zugesetzten Katalysator werden die Kohlenwasserstoffe gecrackt.

Aus dem heißen Ölgemenge verdampfen die entstandenen kurzkettigeren Kohlenwasserstoffe bei Siedetemperaturen von weniger als 340°C. Durch eine nachfolgende Destillationskolonne werden sie aus dem Dampf als Gemisch von aliphatischen Kohlenwasserstoffen (vom Typ C10-C22) gewonnen. Dieses Gemisch weist die Eigenschaften von herkömmlichem Dieselkraftstoff auf.

Sofern in der Eingangsmasse Schwefelverbindungen enthalten sind, müssen diese noch weiter entfernt werden. Halogene, die z.B. in PVC oder anderen Kunststoffen enthalten sind, werden durch einen Neutralisator zu Salzen gebunden. Die bei der Reaktion nicht gecrackten Kohlenwasserstoffe sowie die übrigen, im Eingangsmaterial vorhandenen Stoffe, wie z.B. Metalle, Salze, Kohlenstoff, Lignine (bei Holz), aber auch verbrauchter und zersetzter Katalysator verbleiben im Reaktionsbehälter und werden mittels einer Schnecke ausgetragen. Das Gemisch aus verbrauchtem Katalysator und den sonstigen Reststoffen und Ölen wird weiter verarbeitet, der Katalysator wiederaufbereitet.

Durch die Temperaturen von weniger als 400°C werden im Gegensatz zur Pyrolyse keine hochtoxischen Dioxine oder Furane aus halogenhaltigen Kunststoffen gebildet, da diese erst bei höheren Temperaturen entstehen. Durch den Katalysator und die Temperaturen von mehr als 300°C sollten bei der Reaktion alle Bakterien, Viren und Prionen zerstört werden. Kontaminierte Inputstoffe sollten jedoch vorab einer sicheren Desinfektion zugeführt werden.

Als Katalysator werden Zeolithe vom Typ Pentasil und Wassalith verwendet. Die benötigte Menge des Katalysators beträgt ca. 5 – 9 % des Inputs, abhängig vom jeweiligen Eingangsmaterial. Bei chlor- und fluorhaltigen Materialien wird Kalkhydrat zur Neutralisation der beim Prozess entstehenden Säuren verwendet. Katalysator und Neutralisator sind gängige, handelsübliche, chemisch unproblematisch handhabbare Produkte.

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