Adsorptions- und Absorptionprozesse
Entwicklung, Aufbau und Betrieb von Mehrzweck-Miniplantanlagen für frühzeitige Überprüfung der Betreibbarkeit neuartiger Konzepte zur Gasreinigung oder -Abscheidung sowie Washmittelsuntersuchungen. Der Betrieb wird dabei auch im industriellen Umfeld mit realen Prozessströmen realisiert. Die Prozessautomatisierung und Versuchsplanung wird dabei konsequent durch Prozessmodelierung und Einbindung optimierender Verfahren unterstützt, um einen sicheren und stabilen Prozessbetrieb zu ermöglichen bei gleichzeitiger Maximierung des Informationsgehalts der Versuchskampagnen.
High Gravity Maschinen
Untersuchung des Stoff- und Energietransports für Absorptions- und Destillationsprozesse in Zentrifugalfelder. Hierzu werden rotierende Packungsabsorper (RPB) eingesetzt, welche eine räumliche Intensivierung der Trennleistung bei gleichzeitiger Reduktion des Energieeinsatzes im Vergleich zu konventionellen Kolonnen ermöglichen. Kern der Untersuchungen sind Dynamik, Betriebsverhalten und Trenneffizienz abhängig von der gewählt Geometrie der Apparate sowie verwendeter Einbauten. Auf Grundlage experimenteller Daten werden rigorose Prozessemodelle aufgebaut und apparatespezifische Stofftransportkorrelationen entwickelt.
Schaltbare flüssige Mehrphasensysteme
Schaltbare tensidhaltige Stoffsysteme überlegene Eigenschaften für die Umsetzung chemischer Reaktionen. Sogenannte Mikroemulsionen bieten neben hohen Phasengrenzflächen zwischen wässrigen Katalysatorlösungen und öligen Reaktanden für eine effiziente Reaktionsperformance ein schaltbares Phasentrennverhalten. Auf diese Weise kann durch einfache Schwerkraftabscheidung eine hocheffiziente Produktabscheidung sowie Katalysatorrezyklierung erreicht werden.Die prozesstechnsiche Umsetzung ist allerdings aufgrund der Komplexität des Stoffsystems sowie der Thermodynamik der Mikroemulsion herausfordernd. Systematische Workflows zur Analyse dieser Systeme, die Entwicklung geeigneter Prozessmodelle und die modellgestützte Stabilierung des Prozessbetriebs sind daher Ziel der Forschung, um diese Stoffsysteme für kontinuierliche Produktionsprozesse verfügbar zu machen.
Membranreaktoren
Entwicklung und Erpropung von Membranreaktoren für die heterogene Katalyse. Hierbei wird neben der Erhöhung von Reaktionsumsatz- und Selektivität auf eine Integration des Auftrennschritts in die Reaktionsstufe abgezielt. Zum Einsatz kommen dabei Dual-Membran-Reaktoren, dichte selektive Membranen zur Steuerung der Reaktandenzufuhr sowie Konzepte zum auto-thermalen Betrieb.