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121 Cards in this Set
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Woraus besteht das Gerüst von Holz, sortiert nach Größe?
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1. Stamm
2. Holzfasern 3. Zellwandaufbau 4. Fibrillen 5. Gerüstmoleküle: -Hemicellulose, -Cellulose, - Lignin |
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Welche anderen Stoffe bildet der Baum oder nutzt sie für seinen Stoffwechsel?
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- Fette
- Proteine - Eiweiße |
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Wie hoch sind die mengenmäßigen Anteile der Hauptkomponenten von Holz?
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Laubholz: Lignin 20-24%, Hemicellulosen 30-40%, Cellulose 40-42%, akz. Bestandteile
Nadelholz: Lignin 27-33%, Hemicellulose 25-30%, Cellulose 41-43%, akz. Bestandteile Mengenmäßige Anteile: Lignin (C 64%, O 30%, H 6%), Hemicellulose (C 45%, O 48%, H 6%), Cellulose (C 44%, O 49%, H 6%) |
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Wie groß sind die Hauptkomponenten von Holz?
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Cellulose: 5000 - 7000 DP
Hemicellulose: 200 - 400 DP |
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Auf welchem Grundelement basiert die organische Chemie?
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Kohlenstoff (C)
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Aus welchen drei Atomen sind die Holzgerüstsubstanzen aufgebaut?
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Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O)
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Welche anderen chemischen Elemente sind wichtig für Bäume?
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Mg, P, N, O, C, H
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Zeichne ein Alkan, Alken, Alkin und Alkohol
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H
I Alkan: H-C-H I H Alken: Doppelbindung C mit jeweils zwei H Atomen Alkin: Dreifachbindung C mit jeweils einem H Atom Alkohol EInfachbindung C mit O-H Gruppe, drei H Atomen am ersten und zwei H Atomen am zweiten C |
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Benenne die zwei im Holz vorkommenden Pentosen!
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Xylosen
Arabinosen |
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Welche Darstellungsformen gibt es für Zuckermoleküle?
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Sessel-, Fischer-, Harworthprojektion, Stereochemisch
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Wo kommt im Holz Zucker vor?
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Cellulose, Glucose
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Worin unterscheiden sich die Moleküle der Holzzucker?
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- Auf Grund der Stellung der OH-Gruppen
- Unterscheidung in Pentosen und Hexosen |
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Wie heißt die Bindung mit der Zucker meist im Holz gebunden ist und welche andere Zuckerbindung gibt es?
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Glykositische Bindung -> Cellulose -> β 1,4 gebunden
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Woraus besteht Stärke?
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Aus Amylose und Amylopektin
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Welche glykosidischen Bindungen liegen bei den Stärkepolymeren vor?
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Amylose: α-1,4-glykosidisch
Amylopektin: α-1,6-glykosidisch sowie α-1,4-glykosidisch |
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Was ist Isomerie?
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Isomerie ist das Auftreten von zwei oder mehreren chemischen Verbindungen mit gleicher Summenformel und Molekülmasse, die sich jedoch in der Verknüpfung oder der räumlichen Anordnung der Atome unterscheiden
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Was sind Konstitutionsisomere?
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Konstitutionsisomere besitzen die gleiche allgemeine Summenformel, unterscheiden sich aber in der Reihenfolge der Atome und Bindungen
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Was sind Konfigurationsisomere?
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Konfigurationsisomere sind Stereoisomere, jedoch ohne Berücksichtigung der Konformation
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Was sind Konformationsisomere?
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Konformationsisomere sind Stereoisomere, die sich schon durch die Drehung von Einfachbindungen ineinander überführen lassen
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Was ist chiral?
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Gleiche Summenformel, Ein Molekül ist immer dann chiral, wenn es mit seinem Spiegelbild nicht zur Deckung zu bringen ist
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Was sind Enantiomere?
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Spiegelmoleküle: Enantiomere verhalten sich wie Bild und Spiegelbild. Die isomeren Moleküle können durch Drehung nicht zur Deckung gebracht werden
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Wie ist die Verteilung der Gerüstsubstanzen über die Zellwand?
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Mittellamelle: zu 100% aus Lignin
Primärzellwand: 60 - 75% Lignin, 5-20% Hemicellulose, 5-20% Cellulose Sekundärwand: 20-25% Lignin (prozentual geringer Anteil von Lignin, absolut auf die Masse bezogen aber größter Anteil), 20-40% Hemicellulose, 20-40% Cellulose |
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Worin liegt der Unterschied zwischen Hemicellulose und Cellulose?
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Cellulose besteht aus einem Monomer (Glucose) (homogener Aufbau)
Hemicellulose aus vielen verschiedenen (hetereogener Aufbau) |
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Worin liegt der Unterschied zwischen Cellulose und Stärke?
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Cellulose ist α-1-4 gebunden und liegt kristallin vor
Stärke ist β-1-4 gebunden |
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Was ist Holocellulose?
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Hemicellulose zusammen mit Cellulose, ohne Lignin (Delignifizierung)
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Wie liegt Cellulose übermolekular vor?
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kristallin und amorph
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Wie kann Cellulose bestimmt werden?
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Extraktionsverfahren
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Was ist der Unterschied zwischen α und β Cellulose?
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α=triklin (niedere Pflanzen) Nadelbäume
β= monoklin (Laubbäume) |
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Wo liegt der Unterschied zwischen Cellulose I und Cellulose II?
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Cellulose I symbolisiert eine natürliche Cellulose, von I abweichende Ziffern, verweisen auf technische Varianten der Cellulose
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Welche zwei unterschiedlichen Techniken gibt es, die Cellulose zu lösen?
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1. derivatisierende Lösung
2. nicht-derivatisierende Lösung (metalhaltige Lösungsmittel und nicht-metalhaltige Lösungsmittel) |
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Was sind die drei chemischen Abbaumechanismen für Cellulose unter den jeweiligen Umständen?
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1. saure Hydrolyse (am β-o-4)
- geringe Temperatur -hohe Festigkeitsverluste 2. Alkalische Peeling off (am reduzierten Ende) - ab 100°C - hoher Ausbeuteverlust - Stop Reaktion bei Umlagerung zur Säure 3. Alkalische Hydrolyse (am β-o-4) - Ab 170°C - geringe Ausbeuteverluste - hohe Festigkeitsverluste |
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Welche biotechnischen Formen des Celluloseabbaus und Hemicelluloseabbaus gibt es neben der chemischen?
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- Enzymatisch (Bioraffinerie)
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Wie hoch ist der Anteil an Hemicellulosen in Laub- und Nadelholz?
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Laubholz: 30-40%
Nadelholz: 25-30% |
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Welche Hemicellulosen kommen in laubholz, in Nadelholz und in Einjahrespflanzen vor?
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Nadelholz: Galactoglucomannan, Arabino-4-o-methylglucoronxylan
Einjahrespflanzen: Arab.-4-o-methylglc.-xylan, Fersulasäure substituiert Laubholz: Acetyl-4-o-methylglc.-xylan, Glucomannan |
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Wo ist der Unterschied zwischen Laubholz und Nadelholz Mannan?
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Nadelholz Galactose substituiert
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Wie können Hemicellulosen analytisch bestimmt werden?
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Saure Hydrolyse (Totalhydrolyse) - HPLC
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Welchen Einfluss haben Hemicellulosen auf die Papierzellstoffproduktion?
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Ausbeute steigt, Festigkeitserhöhend durch fibrillierende Wirkung
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Was passiert mit den Hemis bei der Chemiecellstoffproduktion?
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Aus dem Zellstoff entfernt, Abblauge -> verbrannt oder chemisch verwertet z.B. Xylit
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Aus welchen Bausteinen und Anteilen ist Lignin in Laub- bzw. Nadelholz und Gras aufgebaut?
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Nadelholz: %p-Cumareinheiten (10%), Gujacyleinheiten (88%), Syringyleinheiten (2%)
Laubholz: %p-Cumareinheiten (4%), Gujacyleinheiten (53%), Syringyleinheiten (43%) Gräser: %p-Cumareinheiten (30%), Gujacyleinheiten (50%), Syringyleinheiten (20%) |
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Wo liegt der Unterschied zwischen Nadelholz- und Laubholzlignin?
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Nadelholz: OCH3-Gruppe immer nur einzeln vorhanden
Laubholz: OCH3-Gruppe sowohl einzeln, als auch doppelt vorhanden |
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Nennen Sie zwei wichtige technische Eigenschaften von Lignin
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- hohe Druckfestigkeit
- hoher Brennwert - chromophor |
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Welche Lignintypen gibt es?
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- Protolignin - natives Lignin
- Restlignin - in Faserstoffen nach Aufschluss - Alkalilignin = Kraftlignin – in Kraftablauge - Lignosulfonate = Sulfitlignin – in Sulfitablauge - Organosolvlignin = aus Aufschlüssen mit org. Lösungsmitteln - Hydrolyselignin – Rückstand nach KH-Verzuckerung - Pyrolyselignin – in Pyrolyseölen |
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Was ist der Glasübergangspunkt von Lignin?
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Stoffe gehen vom festen Zustand in einen elastischen (Gummiartigen) Zustand über
~90 °C (abh. von Wassergehalt, Molarer Masse, Hitzebehandlung, Art der Isolierung) Wichtig bei der Herstellung von Hartfaserplatten ohne Klebstoff |
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Welche drei Salze werden je nach verfahren im Sulfitaufschluss verwendet?
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- Na-Salze sind im gesamten Bereich löslich
- Mg-Salze nur im neutralen Bereich löslich - Ca-Bisulfit nur im stark sauren Bereichen löslich |
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In welche zwei Hauptgruppen werden akzessorische Bestandteile unterteil?
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- Primäre Pflanzenstoffe (Kohlenhydrate, Proteine/Aminosäuren, Fette)
- sekundäre Pflanzenstoffe (Alkaloide, Terpene, Aromaten) |
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Wofür nutzen Bäume akzessorische Bestandteile?
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- Botenstoffe
- Primäre für Stoffwechsel - Hydrophobierung - Anti-Fungizid - Verschluss bei Verletzung |
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Wo sind die höchsten Anteile an akzessorischen Bestandteilen im Baum?
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In den Wurzeln und in der Rinde
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Wie werden akzessorische Bestandteile bestimmt?
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Extraktionsverfahren mit verschiedenen Lösungsmitteln, Anwendung durch eluotrope Reihe: Extraktion von völlig unpolar zu sehr polar
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Was ist eine eluotrope Reihe?
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Extraktionsstoffe, in drei Spalten geordnet von völlig unpolar zu sehr polar
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Welche anorganischen Bestandteile kommen im Holz vor?
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Mg, K, Ca
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Was ist der Unterschied zwischen Tanninen und Terpenen?
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Terpene bestehen aus Isopren
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Eigenschaften von Flavonoiden?
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chromophor
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Was für akzessorische Bestandteile können in Rotwein gefunden werden und warum?
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Tannine werden in Rotwein, welcher in Barrique-Fässern gelagert wurde gefunden, da diese aus Eichenholz bestehen
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Warum ist Bambus so schwierig zu bearbeiten?
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Wegen der anorganischen akzessorischen Bestandteile -> Silizium-Oxalat-Bestandteilen
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Benennen Sie die Extraktionsmittel der eluotropen Reihe von unpolar zu polar!
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Petrolether: unpolar
zu Wasser: sehr polar |
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Was sind Mercaptane?
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- Schwefelverbindungen mit Methan oder Di-methyl-mercaptan
- sehr flüchtige, stark unangenehm riechende Verbindungen - entstehen im Sulfataufschluss durch Abspaltung der Methylgruppen |
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Zu welchen Produkten werden Holzzucker bei einer zu starken sauren Hydrolyse abgebaut?
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zu Furanen, diese sind sehr flüchtig, dadurch entstehen Ausbeuteverluste
Pentosen -> Furfural Hexosen -> 5-Hydroxymethylfurfural |
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Welchen Einfluss hat Anthrachinon auf den Holzaufschluss? Wird es im alkalischen oder sauren Prozess eingesetzt? Warum ist es kein echter Katalysator?
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- stabilisiert Kohlenhydrate
- alkalischer Prozess - kein „echter“ Katalysator, da AQ in der Rückgewinnung mit verbrannt wird |
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Worin unterscheidet sich die Entfernung des Lignins im Sulfit- und im Sulfatverfahren?
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Im Sulfitprozess wird das Lignin über die Sulfonsäureseitengruppe löslich und wird aus der Zelle herausgelöst.
Im Sulfatprozess quellen im alkalischen Medium die Fasern und das Lignin wird stark fragmentiert und aus dem Faserverbund gelöst. |
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Worin unterscheiden sich Kraftlignin und Lignosulfonat?
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Kraftlignin kleiner, LS größer, beta-o4-Bindungen erhalten und es besitzt Sulfonsäureseitengruppen
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Nenne drei Aufschlussverfahren, ihre pH-Bereiche und die aktiven Aufschluss-Ionen
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1. Sulfit-Verfahren (pH 1-5) Hydrogensulfit-Ion
2. Sulfat-Verfahren (pH 14) Hydrogensulfit-Ion 3. Soda-Verfahren (ph 14) Hydroxy-Ion |
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Welche drei Hauptreaktionen erfolgen beim sauren Sulfitverfahren?
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1. Sulfonierung
2. Hydrolyse 3. Kondensation |
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Was passiert mit den Extraktstoffen in sauren und in alkalischen Aufschlüssen?
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- im alkalischen Sulfat-Verfahren werden die Extraktstoffe verseift und herausgelöst, daher kein Problem
- im Sauren Sulfit-Verfahren findet eine Kondensationsreaktion von den Extraktstoffen und Lignin statt, es bildet sich die sog. "Schwarzkochung" Daher keine Verwendung des Sulfit-Verfahrens für Nadelholz |
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Was passiert bei der Bleiche mit den farbgebenden Gruppen und wie nennt man diese?
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=Chromophore, diese werden entfernt oder zerstört
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Mit welcher Einheit misst man die Weiße und wie hoch ist er bei ungebleichtem und bei gebleichtem Zellstoff?
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- Einheit: % ISO Weißgrad
- ungebleicht: 20-30% - gebleicht: 85 - 92% |
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Was sind die zwei häufigsten Lignin Zwischenstufen in der Bleiche?
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Chinone und Muconsäurederivate
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Was bedeutet ECF und TCF?
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- ECF=Elementarchorfrei (elemental cloride free)
- TCF=Total Chlor frei (total cloride free) |
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Welche Bleichstufe wird nur bei der konventionellen Bleiche eingesetzt?
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C-Stufe mit Elementarchlor
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Wie wird Chlorgas hergestellt?
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über Elektrolyse mit z.B. Natrium
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Bei welchem pH-Wert werden die unterschiedlichen Bleichstufen durchgeführt?
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1. C = Chlorierung: pH <2
2. E = Alkaliextraktion: pH 10 - 12 3. D = Chlordioxid-Stufe: pH: 3,5 - 6 |
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Worin unterscheidet sich die Reaktion beim EInsatz von Chlor zu Chlordioxid?
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- Bei Elementarchlor wird Chlor angelagert aus Ligninfragment
- Lignin wird stärker fragmentiert - Etherstruktur wird abgebaut |
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Warum wurde die Bleiche mit elementarem Chlor in den 1980er Jahren in Deutschland verboten?
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Dioxine sind stark giftig
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Was ist eine ligninerhaltende Bleiche und welche Bleichstufen werden bei der ligninerhaltenden Bleiche eingesetzt
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Entfernung chromophorer Ligninstrukturen
unter Erhalt des Lignins und hoher Ausbeute: Aufhellung des Faserstoffes Wasserstoffperoxid (P) oxidierend Natriumdithionid (Y) reduzierend Formamidinsulfinsäure (FAS) reduzierend |
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Benennen Sie die vier Fasersorten zur Papierherstellung und Ihre prozentualen Anteile an der Produktion in Deutschland. Was wird zusätzlich eingesetzt?
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Holzstoff: 5,2%
Sulfitzellstoff: 2,6% Sulfatzellstoff: 15,2% Altpapier: 60,7% Additive: 16,1 % sonstige Faserstoffe: 0,2 % |
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In den letzten 30 Jahren hat sich die Verwendung der Faserstoffe drastisch verändert. Welcher Faserstoff wird deutlich stärker genutzt und welcher weniger? Was ist der Grund?
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Stärkere Nutzung von Altpapier auf Grund der gestiegenen Preise für Rundholz. Altpapierpreis hingegen sank.
Außerdem bedingt durch den gestiegenen Energiepreis, da zur Holzstofferzeugung enorm viel Energie benötigt wird |
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Sortiere die unterschiedlichen Faserstoffe nach Festigkeitswirkung!
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Sulfatzellstoff > Holzstoff > Sulfitzellstoff > Altpapier
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Wie kann Energie bei der Holzstofferzeugung gespart werden?
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Durch chemische & thermische Vorbehandlung
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Mit welchem Anlagenelement erfolgt eine Faerstoff-Mahlung und nenne drei Effekte der Mahlung auf die Papiereigenschaften
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- Wird per Refiner durchgeführt
- Durchreißfestigkeit nimmt ab - Qualität der Bedruckbarkeit nimmt zu - Zugfestigkeit nimmt zu - Glätte nimmt zu |
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Erkläre den Effekt der Mahlung, wieso entstehen höhere Festigkeiten?
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- Mehr Kontaktstellen
- größere Kontaktfläche - mehr Wasserstoffbrückenbindungen |
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Nenne drei Füllstoffe
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Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum
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Nenne jeweils vier Vorteile und Nachteile von Füllstoffeinsatz im Papier
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Vorteile:
- verbessertes Trocknungsverhalten - bessere Formation - bessere Lichtbrechung - Kostengünstiger - geringere Wolkigkeit Nachteile: - Retentionsmittel erforderlich - Geringere Festigkeit - Staubbildung |
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Nenne vier Einsatzgebiete von synthetischen papieradditiven und jeweils ein Beispiel
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- AKD (Trockenfestmittel)
- PAAE (Nassfestmittel) - Polyacrylamid (Retentionshilfsmittel) - Butadien/Styrol |
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Nenne drei Papieradditive natürlichen Ursprungs und Ihren Effekt auf die Papiereigenschaft
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- Stärke
- Carboxymethylcellulose - Polyosen Steigern die Trockenfestigkeit |
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Nenne zwei Papierveredlungsverfahren und erkläre Ihre Effekte auf das Papier
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- Strich: Weißpigmente streichen -> höherer Weißgrad, höhere Glätte, höhere Festikeit
- Kalandrieren: Fasern kollabieren, Glättung, Verdichtung, bedruckbarer |
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Was ist Wolkigkeit , wie kann sie verhindert werden und wie wirkt sie sich auf die Papierqualität aus?
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Bei Betrachtung des Papiers im Gegenlicht auftretende Faseranhäufungen im papier, welche zu unterschiedlichen Festigkeiten innerhalb des Papiers führen.
Verringert Qualität, Druckqualität sowie Festigkeit Kann durch Füllstoffzugabe verhindert werden |
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Nenne drei Vorteile der Masseleimung und des Strichauftrags
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- hohe Festigkeitswirkung
- verringerter Energiebedarf - kein zusätzliches Anlagenteil (geringere Investitionskosten) - hohe Maschinengeschwindigkeiten |
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Was passiert bei einer Stärkezugabe zum Papier, welche modifizierten Stärken gibt es?
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- Beim Trocknen des Papiers verbindet sich die Stärke mit der Cellulose
- Verbesserung der statischen Festigkeiten - Enzymatisch abgebaute Stärke - Kationische Stärke wird an der Faseroberfläche reteniert |
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Welche sind die Hauptkategorien von Papiersorten?
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- Grafische Papiere (43,4%)
- Papier, Karton, Pappe (44,1%) - Hygienepapiere (6,1%) - Spezialpapiere (6,4%) |
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Womit wird Wellpappenrohpapier hergestellt?
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Faserstoff: Altpapier als Zugabe
Füllstoff: Calciumcarbonat Retentionshilfsmittel: Polyacrylamid Trockenfestigkeitsmittel: Stärke Blattgewicht: 100 - 130 g/m² |
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Womit wird Dekorpapier hergestellt?
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Faserstoff: Euka. Kraft (SBSK) als Zusatz NBSK
Füllstoff: Calciumcarbonat und Titandioxid Farbstoff. Org. & anorg. Pigmente Retentionshilfsmittel. Polyacrylamid Nassfestmittel: Polyamidoamin - Epichlorhydrin (PAAE) Blattgewicht: 80– 130 g/m² |
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Womit wird Tissue hergestellt?
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Faserstoff: Euka. Kraft (SBSK) oder Sulfit
bei Sulfit Festigkeiten niedrig oder Altpapier Nassfestmittel: Polyamidoamin - Epichlorhydrin (PAAE) Trockenfestigkeitsmittel: Stärke Blattgewicht: 15-20 g/m² |
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Womit wird Magazinpapier hergestellt?
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Faserstoff: Holzstoff oder Altpapier
Füllstoffe: Calciumcarbonat etc. Trockenfestigkeitsmittel: Stärke Retentionshilfsmittel: Polyacrylamid Stichpigmente: Calciumcarbonat etc. Streichbindemittel: Stärke ; Butadien/Styrol; PVA Blattgewicht: 40–80 g/m² Strichgewicht: 5–12 g/m² pro Seite |
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Womit wird Katalogpapier hergestellt?
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Faserstoff: Holzstoff oder Altpapier
Füllstoff: Calciumcarbonat (günstig) Retentionshilfsmittel: Polyacrylamid Trockenfestigkeitsmittel: Stärke oder AKD Blattgewicht: 50 - 80 g/m² Veredelung: Super Calandered |
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Womit wird Zeitungspapier hergestellt?
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Faserstoff: Holzstoff oder Altpapier
Holzstoff entwässert schneller Füllstoff: Calciumcarbonat Retentionshilfsmittel: Polyacrylamid Trockenfestigkeitsmittel: Stärke oder AKD Blattgewicht: 50 g/m² |
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Reaktionen des Lignins - welche Bindung wird in welchem Aufschluss gespalten?
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Strukturen mit freien phenolischen OH_Gruppen:
α-o-4: Sulfit, Soda, Sulfat β-o-4: Sulfat Strukturen mit veretherten phenolischen OH-Gruppen: α-o-4: Sulfit, Soda, Sulfat β-o-4: Soda (langsam), Sulfat (langsam) |
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Was sind die drei technischen Celluloserohstoffe für Cellulose-Derivate und -regenerate und worin unterscheiden sie sich gegenüber Papierzellstoffen?
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Chemiezellstoffe & Linters
- Sulfit - Vorhydrolyse-Sulfat - Linters Derivate - Ether - Ester Regenerate - Viskose - Lyocell |
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Welche unterschiedlichen Vorhydrolyse-Verfahren gibt es?
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- Wasser bzw. Dampf
- Säure-Vorhydrolyse |
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Wo ist der Unterschied zwischen den Sulfitverfahren für Papier- und Chemiezellstoff?
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- höhere Acidität
Die Hydrolyse der Hemicellulosen erfordert mehr Aktivierungsenergie als der Ligninabbau - höhere Temperaturen (130 – 150 °C gegenüber 120 –145 °C). |
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Benenne Vor- und Nachteile der Verfahren zur Chemiezellstoffproduktion
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Vorhydrolyse:
- Alle Hölzer - Zweistufige Kochung - Geringere Ausbeute - Bessere Qualität - Höhere Kosten Sulfit: - Laubholz und Nadelholz ohne Harz - Einstufige Kochung - Höhere Ausbeute - Mittlere Qualität - Geringere Kosten |
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Was ist der DS und wie hoch kann er maximal für Cellulose sein? Und wie hoch für Xylane?
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= Degree of Substitution
Durchschnittlicher Substitutionswert Cellulose: 3 Xylose: 2 |
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Wie wird Carboxymethylcellulose hergestellt?
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1. Mahlung
2. Aktivierung in NaOH 3. Verethern mit Chloressigsäure 4. Wäsche 5. Konfektionierung 6. Produkte |
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Wie wird 2,5-Celluloseacetat hergestellt?
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1. Acetylieren:
- in Eisessig - mit Essigsäureanhydrid - Katalysator Schwefel- oder Perchlorsäure 2. Hydrolyse 3. Ausfällung in NaOH 4. Wäsche |
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Wie verändert sich die Löslichkeit bei Celluloseacetat mit unterschiedlichem DS?
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Löslichkeit gegeben, bei folgenden Veresterungsgraden, in :
Veresterungsgrad 2,8 - 3,0: Chloroform Veresterungsgrad 2,2 - 2,7: Aceton Veresterungsgrad 1,2 - 1,8: 2-Methoxyethanol Veresterungsgrad 0,6 - 0,9: Wasser Veresterungsgrad <0,6: keine Löslichkeit mehr gegeben |
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Welche beiden Lösungsmöglichkeiten gibt es für Cellulose?
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- direktes Lösen in NMMO
- Derivatisierung |
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Wie wird Viskose hergestellt?
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1. Alkalisierung NaOH
2. Mercerisierung-Vorreife 3. Xantogenisierung CS2 4. Nachreife 5- Spinnen (Fällbad: Natriumsulfat und Zinksulfat, Faserbildung, Abspaltung der Xantogenathgruppe) |
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Mit welchen Chemikalien wird der Viskoseprozess durchgeführt?
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- Natronlauge
- Natriumsulfat - CS2 - Zinksulfat |
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Wie werden Lyocellfasern hergestellt?
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NMMO-Verfahren = Direktlöseverfahren
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Was sind die Anforderungen an Dissolving pulp / Chemiezellstoff?
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- hohe Reinheit an Cellulose
- hoher DP - kein Lignin, keine Hemicellulose - keine Asche |
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Was sind die drei Säulen der BioWIrtschaft und was die zwei Fundamente?
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- Bioenergie
- Biokraftstoff - Biobasierte Produkte - Biogene Rohstoffe - Bioraffinerie |
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In welche fünf rohstoffbezogenen Typen werden Bioraffinerien unterteilt?
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- LCF-Bioraffinerie - Lignocellulose
- Getreidebioraffinerie - Getreidebestandteile & Graspflanzen - Grüne Bioraffinerie - grüne Substrate (Gras, Luzern..) - zwei-Platformen-Bioraffinerie (Zucker und Sngasproduktion) - Zivilisationsbioraffinerie (organische Abfälle aus der Zivilisation) |
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Nenne vier Bioraffinerietechnologien für den ROhstoff Holz mit Zielprodukten
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1.Zellstoffwerk
Chemiezellstoff aus Cellulose Lignin Vanilin, Lingosulfonat Xylan -> Xylitol oder Furane 2.Pyrolyseöl 3.Ethanol 4.Biogas |
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Wie kann Lignin genutzt werden?
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- Energetisch
- Vanilin - Lignosulfonat - Klebstoffzusatz, Phenolersatz |
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Erkläre die Nutzung von Sauren Sulfitzellstofffabrik als Bioraffinerie für jeweils Laubholz und Nadelholz in fünf Punkten
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1.Durch den Saurenaufschluss liegen die Hemis als Monosaccharide oder Furane vor und können einfach genutzt werden.
2. Laubholzablauge hauptsächlich Pentosen (Xylose aus Xylan) 3. Nadelholzablauge Pentose (Xyl. Ara.) und Hexosen (Man. Glc.) 4. Hexosen können leicht zu Ethanol vergoren werden 5. Bei Pentosen nicht effektiv, daher eher Xylitol, Biogas oder Furfural |
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Erkläre den Begriff LignoBoost
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Ein Veredlungsverfahren um Lignin aus Schwarzlauge zu extrahieren. Lignin wird durch CO2 gefällt, hydrolisiert durch Schwefelsäure und danach getrocknet.
Das nun vorhandene Produkt kann verbrannt werden |
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Erkläre die Pyrolyse von Holz, unter welchen Bedingungen entsteht hauptsächlich Gas und bei welchen hauptsächlich Pyrolyseöl?
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- Thermische Behandlung von Holz unter Sauerstoffausschluss
Holzgas: bei 500°C, 1 s Behandlungszeit Pyrolyseöl: 800°C, sehr lange Behandlungszeit |
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Was ist die Fischer-Tropsch-Synthese?
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Als Fischer-Tropsch-Synthese wird die heterogen katalysierte Reaktion von CO und H2 (sog. Synthesegas) zu Kohlenwasserstoffen bezeichnet.
Als Katalysatoren werden Übergangsmetalle verwendet, allen voran Eisen, Cobalt, Nickel und Ruthenium |
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Erkläre die Generationsentwicklung in der Bioethanolproduktion
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1. Generation:
aus Zuckerrohr sowie aus stärkehaltigen Rohstoffen wie z.B. Kartoffel, Mais- und diverse - Getreidekörnern - Intensive Bewirtschaftung - Hoher Düngebedarf - Hochwertiges Ackerland - Geringer Wirkungsgrad - Teller-Tank-Diskussion 2. Generation: aus Lignocellulosen: Holz, Stroh, Gräser, usw Nebenprodukte, Reststoffe Geringwertigere Böden können genutzt werden Bodenverbesserung kann stattfinden (z.B. Pappel/Weide, Miscanthus) |
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Nenne drei Verfahren zur Holzverzuckerung
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- Schöller-Tornsch-Verfahren
- Dampfdruck-Aufschluss - Organosolv-Aufschluss |
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Erkläre das Schöller-Tornsch-Verfahren
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Perkulator: Säure wird mit 7-8 bar durch Holzmaterial hindurchgedrückt, dadurch werden gebildete Zucker rasch aus Reaktionsgefäß entfernt. 1% Schwefelsäure
zweistufige Hydrolyse: 1. Stufe: 170-190°C → Hemicellulosenhydrolyse 2. Stufe: 200-230 → Cellulosehydrolyse |
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WIe wird aus Weizenstroh Ethanol hergestellt?
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mit dem Schöller-Tornsch-Verfahren
leichte Hydrolyse: 180°C - 260°C, 0,5-2% H2SO4, 0,5-5 min |
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Nenne und beschreibe die vier Phasen der Biogasherstellung
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1. Hydrolyse (Aufspalten der Substratbausteine) - Verflüssigungsphase
2. Versäureung (Acidogenese) 3. Essigsäurebildung (Acetogenese) 4. Methanbildung (Methanogenese) |
