Prozess 1: Mit Strom zu H2O2

 

Viele Anwender möchten auf aufwändige Lagerung und Sicherheitslogistik verzichten und H2O2 lieber nach Bedarf (on demand) dezentral herstellen und unmittelbar einsetzen. Hierfür wurde ein Prozess für die elektrochemische Herstellung von H2O2 im wässrigen Reaktionssystem (kathodisch und anodisch) einschließlich Kopplung an chemische Folgeprozesse entwickelt. Die H2O2-Herstellung erfolgt kontinuierlich und erlaubt die unmittelbare Vorwärtsintegration in Form aufbereiteter wässriger Lösungen. Der Prozess kann kleinskalig und dezentral sowie im Idealfall mit 100 Prozent erneuerbarem Strom betrieben werden. Er umfasst die Upstream-Prozessierung (Bereitstellung von Reaktanden, Strom und Hilfsmittel), die elektrochemische Zelle mit Katalysator und Gasdiffusionselektrode als zentrale Reaktoreinheit für die H2O2-Synthese, die Downstream-Prozessierung (H2O2 in geforderter Produktreinheit und -konzentration) sowie die Anbindung an die chemischen Folgeprozesse (Selektivoxidationen; hier demonstriert am Beispiel der Treibstoffentschwefelung).

Aus dem Prozess »Strom und Wasser zu H2O2« sind folgende innovative Lösungen für industrielle Anwendungen verfügbar:

  • Katalysatorsysteme für die kathodische H2O2-Synthese
  • Diamantelektroden für die anodische H2O2-Synthese
  • Elektroden-, Zell- und Stackdesigns
  • Neuartige ionenleitfähige Membranen mit geringem Fluorgehalt und hohen ionischen Leitfähigkeiten
  • Echtzeitfähige Prozessanalytik
  • Kontinuierliche Trenn- und Aufkonzentrationsverfahren
  • Applikationsbeispiele in chemischer Synthese, Stoffaufbereitung oder Hygiene/Reinigung