Verbundvorhaben KoPPonA 2.0: Kontinuierliche Polymerisation in modularen, intelligenten, gegen Belagsbildung resistenten Reaktoren; Teilvorhaben: Experimentelle Arbeiten zur Belagsqualifizierung
Zeitraum
2019-10-01 – 2022-09-30
Bewilligte Summe
255.309,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2004M
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
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. Einen wesentlichen Beitrag für das Konsortium werden am Institut vorhandene betriebsbereite transportable Miniplant-Anlagen leisten, die die Durchführung von Polyreaktionen in homogener oder auch disperser Phase ermöglichen. An den vorhandenen Miniplant-Anlagen wurden bereits Online–Raman-, Online-NIR- und Online-FT-IR-Spektrometrie sowie Online-Trübungs-, -Leitfähigkeits-, -Dichte- und -pH-Wert-Messungen eingesetzt und können bei Bedarf im Rahmen des Projekts KoPPonA 2.0 genutzt werden. Die von Konsortialpartnern optimierte Sensorik wird in die transportablen Miniplant-Anlagen integriert und wahlweise bei den betreffenden Konsortialpartnern an einfachen Modellsystemen getestet oder im ITMC-UH für das Belagsmonitoring bei der Emulsionspolymerisation evaluiert werden. Am ITMC-UH ist die Auswertung der experimentellen Daten im Hinblick auf die Belagsbildungskinetik geplant und die Konsortialpartner können die getesteten Sensoren im Hinblick auf die analytische Fragestellung weiter optimieren.