Reaktionstechnik und Anlagentechnik

Im Sinne einer biobasierten Zukunft erfolgt ein gesellschaftlicher Wandel in Richtung Nachhaltigkeit mit dem Ziel biogenen Kohlenstoff vordringlich stofflich zu nutzen. Derzeit liegt die Schwachstelle biobasierter Prozesse noch in deren mangelnder Wettbewerbsfähigkeit. Zahlreiche am Institut entwickelte Konzepte bieten die Möglichkeit, diese Schwachstelle zukünftig ausmerzen zu können. Dabei wird die gesamte Prozesskette vom Aufschlussverfahren über biobasierte Synthesen bis hin zum Downstreamprocessing abgedeckt.


Apparateoptimierung

Apparateoptimierung

Der Einsatz von CFD (Computational Fluid Dynamics) ist ein vielversprechendes Werkzeug für Design und Scale-up von Extraktionskolonnen, die heute noch immer nach empirischen Designvorschlägen konstruiert werden. Die geometrischen Verhältnisse der Einbauten haben fundamentale Auswirkungen auf die Hydrodynamik und die Trennleistung. In einem umfassenden Forschungsprojekt werden die Einbauten eines RDC-Extraktors durch CFD-Simulation optimiert und das Ergebnis experimentell geprüft.


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Biomass to Liquid

BtL oder Biomass to Liquid ist der Überbegriff für die Herstellung synthetischer flüssiger Energieträger aus biogener, regenerativer Quelle. Ein weiterer wichtiger Meilenstein in der Verflüssigung fester Biomasse soll durch die katalytische und nichtkatalytische reduzierende chemische Modifikation biogener Ausgangsstoffe gesetzt werden. Der Prozess lehnt sich an die Verflüssigung von Kohle an, unterscheidet sich aber wesentlich in seinem nachhaltigen Ansatz, durch Verwendung biogener, CO2 neutraler Einsatzstoffe. Für dieses Projekt werden Versuche in einem Hochtemperaturreaktor durchgeführt. Dabei wird der feste biogene Einsatzstoff in flüssige kohlenwasserstoffbasierte Produkte umgesetzt. 


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Prozessintensivierung/Reaktive Trennverfahren

In Bioraffinerien fallen wertvolle Bulkchemikalien selten in einfach zu trennenden Mischungen mit geeigneter Zusammensetzung an. Die Auftrennung dieser Mischungen in ihre Reinstoffe ist nur unter erheblichem (energetischem) Aufwand möglich. Reaktive Trennverfahren sowie die Implementierung von alternativen Unit Operations wie beispielsweise dem Membrantrennverfahren Pervaporation bieten Zugang zu einer Vielzahl an vielversprechenden Prozesskonzepten, die effektive Produktisolierung aus komplexen Mischungen mit thermodynamischen Limitierungen ermöglichen. Durch die Überlagerung von konventionellen Trennverfahren mit chemischen Reaktionen können gezielt Stoffeigenschaften verändert und dadurch die Auftrennung von komplexen Gemischen ermöglicht werden.


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Advanced Oxidation Processes

Die Entwicklung von Verfahren zur partiellen und vollständigen Oxidation von persistenten organischen Schadstoffen (POPs) durch Elektro- und Photochemische Prozesse sowie durch Coronaentladung (AOPs) bilden die Grundlage für langjährige Expertise im Bereich der Abwasser- und Abluftbehandlung.

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