Experimentelle Mischzeitbestimmung und Mischercharakterisierung mikroskaliger Mischerkonzepte mit Hilfe der Villermaux-Dushman-Reaktion

Die Mischzeit dient der chemischen Industrie, insbesondere in der Polymerproduktion, zur Vorhersage von Belagsbildungsprozessen und ist hierdurch ein entscheidender Auslegungsfaktor. Mit Hilfe der Villermaux-Dushman-Reaktion, einer chemischen Testreaktion, können Mischvorgänge von Fluidströmungen charakterisiert werden.

Bei der Villermaux-Dushman-Reaktion handelt es sich um eine kompetitive Parallelreaktion mit einer instantanen Neutralisationsreaktion und einer durch eine schnelle Reaktionskinetik gekennzeichneten Nebenreaktion. Mittels UV/VIS-Spektroskopie wird die Selektivität der mischsensitiven Reaktion über Bestimmung des Nebenprodukts (Iod-Triiodid-Gleichgewicht) quantifiziert und somit ein Rückschluss über die Güte des Mischvorgangs gewonnen. Über die Untersuchung variierender Prozessparameter soll die Auslegung für mischsensitive Reaktionen optimiert werden.

Dabei wird der Ansatz der Viskositätsanpassung in Kombination mit der direkten Mischzeitbestimmung verfolgt. Die direkte Mischzeit soll über Anpassung der Reaktionskinetiken geschehen. Ergänzend zu dem chemischen Verfahren sollen die Experimente durch optische und modellbasierte Verfahren erweitert werden.