Ruhr-Universität Bochum
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Kontinuierliche Polymerisation in modularen, intelligenten, gegen Belagsbildung resistenten Reaktoren (KoPPonA 2.0)
Die chemische Industrie gehört zu den Wirtschaftszweigen in Deutschland, die am energie-intensivsten produzieren und in deren Produktionsverfahren noch immer erhebliche Energieeinsparpotentiale liegen. Während die Produktion von petrochemischen Grundstoffen und Basischemikalien schon jetzt in höchst energieeffizienten kontinuierlichen Prozessen erfolgt, werden in der Pharma-, Fein- und Spezialchemikalienproduktion in der Regel immer noch energetisch wenig effiziente Batchverfahren in Mehrproduktanlagen eingesetzt.
Im Rahmen der ENPRO-Initiative I und II wurden und werden modulare und flexible Anlagenkonzepte entwickelt, um auch für die Produktion kleinerer Produkte und Spezialitäten die Vorteile einer kontinuierlichen Produktionsfahrweise nutzen zu können.
Ein wesentlicher Hinderungsgrund an der zügigen Umsetzung dieser neuartigen Konzepte ist dabei das Auftreten von Fouling und Belagsbildung, die den kontinuierlichen Betrieb empfindlich stören.
Im KoPPonA 2.0 Verbundprojekt soll die Umsetzung kontinuierlicher Verfahrenskonzepte für verschiedene Polymerspezialitäten, die besonders anfällig gegen Belagsbildung sind, vorangetrieben werden.
Dazu arbeiten Anlagenbetreiber, Apparatehersteller, Sensorhersteller, Materialwissenschaftler und Verfahrenstechniker eng zusammen, um Ursachen für die Belagsbildung aufzuklären und durch innovative Ansätze im Apparatedesign, Oberflächenmodifikation und Reaktionsführung den Betrieb kontinuierlicher Anlagen zu gewährleisten.
Frey, Torben; Schlütemann, Rieke; Schlüter, Michael; Hoffmann, Marko; Schwarz, Sebastian; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip
CFD Simulation for Optimizing a Split-and-Recombine Micro Mixer Inlet in Asymmetric Flow Rate Ratios
Journal of Flow Chemistry
https://doi.org/10.1007/s41981-021-00178-x
Schwarz, Sebastian; Frey, Torben; Hoffmann, Marko; Grünewald, Marcus; Schlüter, Michael
CFD-Based Compartment Modeling of Continuous Polymer Reactors in Milli-Structured Apparatuses by Use of the Mean Age Theory
Industrial & Engineering Chemistry Research
https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c00947
Schwarz, Sebastian; Frey, Torben; Hoffmann, Marko; Schlüter, Michael; Grünewald, Marcus
CFD-based compartment modeling of continuous polymer reactors in milli structured apparatuses by use of the mean age theory
Industrial & Engineering Chemistry Research
https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c00947
Sebastian Schwarz, Marcus Grünewald
Applicability and Validity of CFD‐based Compartment Models for One to Multiple Operating Points
Chemie Ingenieur Technik, 30.04.2024
https://doi.org/10.1002/cite.202300199
CFD Simulation for Optimizing a Split-and-Recombine Micro Mixer Inlet in Asymmetric Flow Rate Ratios
Journal of Flow Chemistry
Poster
Schwarz, Sebastian; Cremer-Bujara, Esther; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip
Application of the compartment modeling approach to continuous polymerization reactors
10. ProcessNet-Jahrestagung und 34. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2020, 21.-24.09.2020, online
Frey, Torben; Schlüter, Michael; Hoffmann, Marko; Schwarz, Sebastian; Seithümmer, Valentin; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip
Numerische Strömungssimulation zum Einfluss der Einströmbedingungen auf den Umsatz
und die Selektivität einer Polymerisationsreaktion
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagetechnik (PAAT), 09.-10.11.2020, online
Schwarz, Sebastian; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip
CFD-based compartment model for a pilot plant scale bubble column reactor
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Mehrphasenströmung und CFD, 09.-10.03.2021, online
Schwarz, Sebastian; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip; Frey, Torben; Schlüter, Michael; Hoffmann, Marko
Compartmentmodellierung von statischen Mischelementen mithilfe der Mean-Age Theorie
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagetechnik (PAAT), 22.-23.11.2021, online
Schwarz, Sebastian; Grünewald, Marcus; Biessey, Philip; Frey, Torben; Schlüter, Michael; Hoffmann, Marko
CFD-based compartment modeling of static mixing elements for continuous polymer reactors by means of the Mean-Age theory
Annual meeting on reaction engineering and ProcessNet subject division heat and mass transfer, 18. – 20.07.2022, Würzburg
Frey, Torben; Schwarz, Sebastian; Hoffmann, Marko; Grünewald, Marcus; Schlüter, Michael
CFD-unterstützte Auslegung und Compartmentmodellierung eines kontinuierlich betriebenen modularen Reaktorsystems für Polymerisationsreaktionen
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagetechnik (PAAT), 21.-22.11.2022, Frankfurt
Schwarz, Sebastian; Feng, Dong; Grünewald, Marcus
Charakterisierung von statischen Mischelementen mithilfe der Mean-Age Theorie
Jahrestreffen der DECHEMA-Fachgruppen Extraktion und Mischvorgänge, 22.-23.02.2023, Frankfurt
Schwarz, Sebastian; Grünewald, Marcus
Applicability and validity of CFD-based compartment models for one to multiple operat-ing points
Annual Meeting on Reaction Engineering, 15.-17.05.2023, Frankfurt