2019-10-01  –  2022-09-30

295.812,76 EUR

Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Mehrphasenströmungen, Hamburg, Hamburg

03EN2004H

Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]

01187494/1  –  KoPPonA 2.0

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)

Energie

Die Pharma-, Fein- und Spezialchemikalienproduktion erfolgt immer noch vorwiegend im Batchbetrieb in Mehrproduktanlagen. Solche Produktionsprozesse in kleinem Maßstab entziehen sich aufgrund der wachsenden Differenzierung derzeit vor allem aus wirtschaftlichen Gründen einer energetischen Optimierung. Die Bildung von Gelpartikeln stellt dabei ein Haupthindernis bei der Umstellung der bisherigen Batch- auf eine kontinuierliche Betriebsweise dar. Die sich ausbildenden Gelpartikel formen Polymerbeläge, die zu einem Blocken des eingesetzten Reaktors führen. Die Gründe für das Auftreten von Belägen bei Polymerisationsreaktionen in kontinuierlich betriebenen Reaktoren sind bisher wenig verstanden. In 'KoPPonA 2.0' sollen die Ursachen der Belagsbildung untersucht werden. Als Benchmark dienen drei Stoffsysteme, die sehr breit angelegt und damit übertragbar auf ähnlich gelagerte Problemstellungen in der Polymer erzeugenden Industrie sind. In enger Kooperation mit dem Projektpartner Covestro Deutschland AG werden am Institut für Mehrphasenströmungen der Technischen Universität Hamburg numerische Strömungssimulationen mit einem kommerziellen Computational Fluid Dynamics (CFD) – Programm durchgeführt mit dem Ziel, phänomenologischen Zusammenhänge während der Vermischung der Edukte herauszuarbeiten, um die Polymerisationsreaktion gezielt steuern und die Belagbildung somit effektiv verhindern zu können. Außerdem stehen am Institut verschiedene laseroptischer Messtechniken zur Verfügung, um die auftretenden Phänomene bezüglich der Hydrodynamik und des Stofftransports zu charakterisieren. Die aus den experimentellen Methoden gewonnen Daten stehen für eine Validierung der Ergebnisse der numerischen Strömungssimulationen zur Verfügung.